Promotion of hydrogen generation during low temperature serpentinization

促进低温蛇纹石化过程中氢气的产生

基本信息

批准号：
22K18325
负责人：
大竹翼
金额：
$ 11.65万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

これまでの研究で比較的高濃度の水素が生成することが分かっている北海道幌満産のハルツバージャイト試料から均質な粉末試料を用意するため、入手した拳大の岩石試料数十個のXRD分析、強熱減量分析を行い、蛇紋岩化の程度の低い岩石試料のみを荒砕きし、フロースルー実験のためのストック試料とした。バッチ式実験を10回程度繰り返した結果から、このストック試料から平均55 μmol/kgの水素が安定して生成することが確認できた。また、フロースルー装置については研究室の既存のものに水素捕集のための装置を取り付け、上記のストック試料を用いて実験を試みた。その結果、バッチ式実験の約８倍の水素を捕集することに成功した。溶液組成の分析や地球化学モデリングの結果からは、フロースルー系では溶液が常時供給されることにより溶液のpHが低く維持され、かんらん石の溶解が促進されているためと考えられる。このことから、当初予測した閉鎖系であるバッチ式と比較して開放系であるフロースルー式の水素生成装置のメリットを実証することができた。しかしながら、モデリングによる予測結果と比較すると実験による水素生成量は1/10程度であった。この原因として、フロースルー装置に水素が留まっているか、リークしている可能性が考えられる他に、水素生成のメカニズムに関わるかんらん石から溶解した鉄の酸化効率が適切に予測できていない可能性が考えられる。またその他の溶液組成では溶存Ca濃度がモデルと実験で乖離がみられ、Caを含む輝石の溶解や水素生成に与える影響を適切に評価できていない可能性がある。

为了制备来自Horoman，Hokkaido的Harzbergiite样品的同质粉末样品，众所周知，这些样品在先前的研究中会产生相对较高的氢，我们进行了XRD分析和点火降低分析，对几十个拳头大小的岩石样品的分析，并且只有低蛇毒素的含量被挤压的岩石样品，才能用作大量铜制的实验，以供储存Sameplects Sameples。从重复的批处理实验的结果大约10次，可以从该储备样品中稳定地生产出平均55μmol/kg的氢。此外，关于流通设备，在实验室中的现有设备上安装了氢收集装置，并尝试使用上述库存样品尝试实验。结果，它成功地收集了批处理实验的氢含量的大约8倍。从解决溶液组成和地球化学建模结果的分析中，可以相信在流通系统中，通过溶液的持续供应将溶液的pH保持在低水平上，并促进橄榄石的溶解。与最初预测的封闭型批处理型氢化设备相比，这证明了开放型流通氢化器件的优势。但是，与建模的预测结果相比，实验产生的氢量约为1/10。这可能是由于在流通设备中保留或泄漏氢的可能性以及无法正确预测与氢生产机理的铁的氧化效率的可能性。另外，在其他溶液组成中，溶解的Ca浓度和实验之间存在差异，并且可能无法适当评估含有Ca的碳烯对氢生产的溶解的影响。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

低温蛇紋岩化反応における水素生成再現のための地球化学モデリング

重现低温蛇纹石化反应中氢气产生的地球化学模型

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
菅原あすか;東野駿太;大竹翼;大友陽子;佐藤努
通讯作者：
佐藤努

インドネシアとミャンマーのラテライト鉱床におけるNiの化学形態の比較

印度尼西亚和缅甸红土矿床镍化学形态比较

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
大門嵩泰;大竹翼，実松建造，高橋嘉夫，佐藤努
通讯作者：
大竹翼，実松建造，高橋嘉夫，佐藤努

Low-Temperature Hydrothermal Synthesis of Chromian Spinel from Fe-Cr Hydroxides Using a Flow-Through Reactor

使用流通式反应器由 Fe-Cr 氢氧化物低温水热合成铬尖晶石

DOI：
10.3390/min12091110
发表时间：
2022
期刊：
Minerals
影响因子：
2.5
作者：
Ohtomo Yoko;Yang Jeehyun;Nishikata Miu;Kawamoto Daisuke;Kimura Yuki;Otake Tsubasa;Sato Tsutomu
通讯作者：
Sato Tsutomu

海底熱水鉱床鉱石に含まれる易溶性鉱物：Hakureiサイトとごんどうサイトの比較

海底热液矿石中含有的易溶矿物质：博丽遗址和贡多遗址的比较