RESEARCH

研究概要

バイオマスガス化による水素（バイオ水素）製造・精製技術の開発・評価

水素社会の実現を目指して、バイオマス資源あるいは廃棄物を間接熱分解ガス化プロセスにより水素を製造する研究を産学連携の下、実施しています。本研究室では、ライフサイクル工学の見地から当該プロセスの適切な運転を目指し、熱的な変換特性（熱交換の把握やガス収量等）、水素濃縮性能といったキーテクノロジーの研究課題を実験とシミュレーションにより実施しています。
  • 熱的性能の把握（熱伝導測定試験機）
  • ガス化速度の測定（熱天秤装置）

水素吸蔵合金によるバイオ水素アプリケーションのための
運用特性・貯蔵技術の研究開発

  • 固体高分子形燃料電池（PEFC,450W相当）
  • 地域に賦存するバイオマス資源から生成された水素の利用先として、シェアリングをベースにしたアシスト自転車への導入を目指しています。本研究室では、他の研究室も参加し、また産学連携により、モビリティ用の固体高分子形燃料電池（Polymer electrolyte fuel cell, PEFC）と水素吸蔵合金と自転車の複合システムについて、バッテリーの設計や運転特性（需要等）の実測を行い、実装を目指した研究開発を実施しています。
  • 水素吸蔵合金による吸脱着性能の把握
    （水素吸蔵合金カートリッジ性能試験装置）
  • アシスト自転車の性能評価（電動アシスト自転車）
    ※Li-ionバッテリーから燃料電池バッテリーへの代替
  • 吸蔵合金カートリッジ（開発中）
  • 吸蔵合金カートリッジの性能試験

バイオ水素精製の天然吸着材によるガス精製・農業分野への
応用

バイオマス資源あるいは廃棄物から生成される水素中には、燃料電池の性能を劣化させる不純物が含まれています。これらの不純物除去には、金属酸化物の吸着材が使用されますが、この環境影響評価の１つである資源枯渇性においては大きな影響を及ぼします。本研究室では、この代替吸着材として廃鉱山から排出される澱物などの天然資源を利用した吸着効果の検証を行っています。
  • 静的H2S吸着試験装置
    ※その他、HCl及びNH3の簡易試験装置も保有
  • 流通式H2S吸着試験装置（左：横置き，右：縦置き）
  • H2S分析装置（GC2014）

バイオ炭を利用した付加価値の農業産品の開発及び社会実装

発電所から排出されるチャー（炭）やコーヒー粕などの熱的処理が加えられたバイオマス系残渣を農業資材として活用し、果実や野菜等の品質向上（糖度など）を目指した実証試験ならびに社会実装を行っています。なお、本研究の一部は、TUSスタートアップ事業の一環として、株式会社SIEVE（学生ベンチャー）を立ち上げ研究開発を行っています。
  • 実証試験（えか農場様のご協力，流山市）
    バイオチャー（左から、木炭、くん炭、コーヒー粕）

自然冷媒（GF-08）を利用した空調・冷蔵技術の実証研究

  • ノンフロンタイプの冷媒候補の１つとして、炭化水素系の自然冷媒があります。本研究室では、産学連携により、炭化水素系冷媒の冷蔵・冷凍能力を熱力学特性による評価し、また、冷暖房能力の把握、冷蔵領域において実証研究を行っています。冷房能力については、コーヒーショップでの実証試験により省エネ性を検討し、また、冷蔵分野においては、農業製品のコールドチェーンに焦点を当て、省エネ性及び品質維持について実験的な検証を行っています。
  • 冷蔵インキュベーター実験装置（自然冷媒）

その他

  • 〇製品の差別化を意識した燃料電池システムのLCA
    日本工業規格（JIS C 62282-9-101）で規定されている定置型燃料電池のライフサイクルアセスメントに基づき、燃料電池の触媒や膜の劣化を考慮した分析を行っています。
主な利用ソフトウェア AVEVA（プロセスシミュレーター）
ANSYS Fluent（CFDモデリング）
PHOENICS（CFDモデリング）
SimaPro（LCAソフトウェア）
Milca（LCAソフトウェア）　など