JP2010053190A - エネルギーガス製造方法及びエネルギーガス貯蔵材料 - Google Patents
エネルギーガス製造方法及びエネルギーガス貯蔵材料 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010053190A JP2010053190A JP2008217435A JP2008217435A JP2010053190A JP 2010053190 A JP2010053190 A JP 2010053190A JP 2008217435 A JP2008217435 A JP 2008217435A JP 2008217435 A JP2008217435 A JP 2008217435A JP 2010053190 A JP2010053190 A JP 2010053190A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compound
- energy gas
- transition metal
- mixture
- alkaline earth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 239000011232 storage material Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 158
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 154
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 91
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims abstract description 91
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 81
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 79
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 62
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 57
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 45
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims abstract description 44
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 39
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims abstract description 31
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 29
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims abstract description 27
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 24
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 21
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 abstract 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 abstract 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 127
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 96
- -1 CHO compound Chemical class 0.000 description 78
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 77
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 66
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 66
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 66
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 49
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 49
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 description 34
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 33
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 23
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 22
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 22
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 16
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 14
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 14
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 12
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 11
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 230000009471 action Effects 0.000 description 10
- 150000003623 transition metal compounds Chemical class 0.000 description 10
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 9
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 9
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000004451 qualitative analysis Methods 0.000 description 8
- 150000001339 alkali metal compounds Chemical class 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 7
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 6
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 6
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 6
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 5
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 5
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 5
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 5
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 5
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 5
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 4
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 4
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 4
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 4
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 3
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 3
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 3
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 150000004675 formic acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 3
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021589 Copper(I) bromide Inorganic materials 0.000 description 2
- 244000301850 Cupressus sempervirens Species 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 2
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 2
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 2
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- OPQARKPSCNTWTJ-UHFFFAOYSA-L copper(ii) acetate Chemical compound [Cu+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O OPQARKPSCNTWTJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- PURTUPNWTLPILZ-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxypropanoic acid;nickel Chemical compound [Ni].CC(O)C(O)=O.CC(O)C(O)=O PURTUPNWTLPILZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000218645 Cedrus Species 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021503 Cobalt(II) hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- JJLJMEJHUUYSSY-UHFFFAOYSA-L Copper hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Cu+2] JJLJMEJHUUYSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000005750 Copper hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910019589 Cr—Fe Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- DKKCQDROTDCQOR-UHFFFAOYSA-L Ferrous lactate Chemical compound [Fe+2].CC(O)C([O-])=O.CC(O)C([O-])=O DKKCQDROTDCQOR-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 244000017020 Ipomoea batatas Species 0.000 description 1
- 235000002678 Ipomoea batatas Nutrition 0.000 description 1
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015643 LiMn 2 O 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013292 LiNiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017709 Ni Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003267 Ni-Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018054 Ni-Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003271 Ni-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003296 Ni-Mo Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018098 Ni-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021585 Nickel(II) bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003262 Ni‐Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018481 Ni—Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018529 Ni—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018605 Ni—Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 1
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 244000098338 Triticum aestivum Species 0.000 description 1
- MQRWBMAEBQOWAF-UHFFFAOYSA-N acetic acid;nickel Chemical compound [Ni].CC(O)=O.CC(O)=O MQRWBMAEBQOWAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L barium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ba+2] RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001863 barium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001558 benzoic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- ODWXUNBKCRECNW-UHFFFAOYSA-M bromocopper(1+) Chemical compound Br[Cu+] ODWXUNBKCRECNW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940011182 cobalt acetate Drugs 0.000 description 1
- ZOTKGJBKKKVBJZ-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+);carbonate Chemical compound [Co+2].[O-]C([O-])=O ZOTKGJBKKKVBJZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QAHREYKOYSIQPH-UHFFFAOYSA-L cobalt(II) acetate Chemical compound [Co+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O QAHREYKOYSIQPH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- BZRRQSJJPUGBAA-UHFFFAOYSA-L cobalt(ii) bromide Chemical compound Br[Co]Br BZRRQSJJPUGBAA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ASKVAEGIVYSGNY-UHFFFAOYSA-L cobalt(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Co+2] ASKVAEGIVYSGNY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 229910001956 copper hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- HFDWIMBEIXDNQS-UHFFFAOYSA-L copper;diformate Chemical compound [Cu+2].[O-]C=O.[O-]C=O HFDWIMBEIXDNQS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QYCVHILLJSYYBD-UHFFFAOYSA-L copper;oxalate Chemical compound [Cu+2].[O-]C(=O)C([O-])=O QYCVHILLJSYYBD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000008157 edible vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 239000004225 ferrous lactate Substances 0.000 description 1
- 235000013925 ferrous lactate Nutrition 0.000 description 1
- 239000010794 food waste Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 229910052730 francium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- OWZIYWAUNZMLRT-UHFFFAOYSA-L iron(2+);oxalate Chemical compound [Fe+2].[O-]C(=O)C([O-])=O OWZIYWAUNZMLRT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PVFSDGKDKFSOTB-UHFFFAOYSA-K iron(3+);triacetate Chemical compound [Fe+3].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O PVFSDGKDKFSOTB-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- GYCHYNMREWYSKH-UHFFFAOYSA-L iron(ii) bromide Chemical compound [Fe+2].[Br-].[Br-] GYCHYNMREWYSKH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- XKPJKVVZOOEMPK-UHFFFAOYSA-M lithium;formate Chemical compound [Li+].[O-]C=O XKPJKVVZOOEMPK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000010303 mechanochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- DDTIGTPWGISMKL-UHFFFAOYSA-N molybdenum nickel Chemical compound [Ni].[Mo] DDTIGTPWGISMKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 229940078494 nickel acetate Drugs 0.000 description 1
- 229910001000 nickel titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- IPLJNQFXJUCRNH-UHFFFAOYSA-L nickel(2+);dibromide Chemical compound [Ni+2].[Br-].[Br-] IPLJNQFXJUCRNH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- HZPNKQREYVVATQ-UHFFFAOYSA-L nickel(2+);diformate Chemical compound [Ni+2].[O-]C=O.[O-]C=O HZPNKQREYVVATQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- DOLZKNFSRCEOFV-UHFFFAOYSA-L nickel(2+);oxalate Chemical compound [Ni+2].[O-]C(=O)C([O-])=O DOLZKNFSRCEOFV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ZULUUIKRFGGGTL-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) carbonate Chemical compound [Ni+2].[O-]C([O-])=O ZULUUIKRFGGGTL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- AIBQNUOBCRIENU-UHFFFAOYSA-N nickel;dihydrate Chemical compound O.O.[Ni] AIBQNUOBCRIENU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 150000003891 oxalate salts Chemical class 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000013502 plastic waste Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- WFIZEGIEIOHZCP-UHFFFAOYSA-M potassium formate Chemical compound [K+].[O-]C=O WFIZEGIEIOHZCP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 1
- HLBBKKJFGFRGMU-UHFFFAOYSA-M sodium formate Chemical compound [Na+].[O-]C=O HLBBKKJFGFRGMU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000019254 sodium formate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
- C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
- C10L3/08—Production of synthetic natural gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C11/00—Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
【解決手段】炭素水素酸素含有化合物と、アルカリ金属又はその化合物と、アルカリ土類金属又はその化合物との混合物を混合粉砕し、MG処理物を得るMG処理工程と、前記MG処理物を不活性雰囲気下で加熱する加熱工程とを備えたエネルギーガス製造方法、及び、このようなMG処理により得られるエネルギー貯蔵材料。MG処理工程は、前記混合物にさらに遷移金属又はその化合物を加えて混合粉砕するものが好ましい。
【選択図】図1
Description
バイオ燃料の内、アルコール状態にあるものは、ディーゼルエンジンの燃料に利用することができ、一部の国々では一般的に使用されている。また、バイオ燃料と石油燃料の合成油は、バイオマス利用燃料と呼ばれ、ガソリンの代替燃料として米国を中心にその利用が検討されている。
例えば、非特許文献1には、セルロースにCa(OH)2及びNi(OH)2を加えて混合粉砕し、混合粉砕物を加熱する水素発生方法が開示されている。
同文献には、このような方法により、400℃付近で水素を選択的に得ることができる点が記載されている。
同文献には、このような方法により、常温・常圧で水素を製造することができる点が記載されている。
同文献には、水酸化マグネシウム共存下でヒノキ材を290℃で1時間保持すると、水酸化マグネシウムによってヒノキ材に含まれるセルロースの水酸基が脱水縮合するので、発熱量の大きい固体燃料が得られる点が記載されている。
同文献には、米松に水酸化ナトリウムを添加して空気中で加熱すると、燃焼反応を起こさずに熱分解だけが進行し、発熱量の高い固体燃料が得られる点が記載されている。
同文献には、
(1)このような方法により得られるガスの成分は、ほとんど水素である点、及び、
(2)反応温度650℃では、バイオマスによる水の水素への変換率は、6気圧近傍で最大となる点、
が記載されている。
同文献には、このような方法により水素を製造することができる点、及び、金属触媒の増加に伴い水素の生成量が増加する点が記載されている。
しかしながら、この方法は、高温高圧下で反応させる必要があるため、大規模な装置や排ガス浄化装置が必要となる。また、原料の一部を燃焼させて必要な熱を得ているので、プロセス全体の効率が低いという問題がある。さらに、反応条件によっては、タールを発生させる場合もある。
しかしながら、相対的に多量の水素を得るには、メカノケミカル処理物を400℃程度の高温に加熱する必要がある。また、添加物の種類によっては、水素以外のガスを含む混合ガスが得られるので、用途によってはガスの分離が必要となる場合がある。バイオマス原料を初めとする各種資源を効率よく利用するためには、より低温において、より多量のエネルギーガスを選択的に取り出すことが可能な技術が望まれる。
また、本発明が解決しようとする他の課題は、単一又は複数のエネルギーガスを同時に又は選択的に製造することが可能なエネルギーガス製造方法、及び、このようなエネルギーガスを簡単に取り出すことが可能なエネルギーガス貯蔵材料を提供することにある。
さらに、本発明が解決しようとする他の課題は、タールを発生させることなく、かつ、水蒸気改質を用いることなく、単一又は複数のエネルギーガスを同時に又は選択的に製造することが可能なエネルギーガス製造方法、及び、このようなエネルギーガスを簡単に取り出すことが可能なエネルギーガス貯蔵材料を提供することにある。
炭素水素酸素含有化合物と、アルカリ金属又はその化合物と、アルカリ土類金属又はその化合物との混合物を混合粉砕し、MG処理物を得るMG処理工程と、
前記MG処理物を不活性雰囲気下で加熱する加熱工程と
を備えている。
前記アルカリ土類金属又はその化合物は、Caを含むものが好ましい。
また、前記MG処理工程は、前記混合物にさらに遷移金属又はその化合物を加えて混合粉砕するものが好ましい。
炭素水素酸素含有化合物と、アルカリ金属又はその化合物との混合物を混合粉砕し、MG処理物を得るMG処理工程と、
前記MG処理物を不活性雰囲気下で加熱する加熱工程と
を備えている。
前記MG処理工程は、前記混合物にさらに遷移金属又はその化合物を加えて混合粉砕するものが好ましい。
炭素水素酸素含有化合物と、アルカリ土類金属又はその化合物(水酸化物を除く)との混合物を混合粉砕し、MG処理物を得るMG処理工程と、
前記MG処理物を不活性雰囲気下で加熱する加熱工程と
を備えている。
前記アルカリ土類金属又はその化合物は、Caを含むものが好ましい。
炭素水素酸素含有化合物と、アルカリ土類金属又はその化合物と、遷移金属又はその化合物との混合物(アルカリ土類金属又はその化合物がCa(OH)2であり、遷移金属又はその化合物がNi(OH)2であるものを除く)を混合粉砕し、MG処理物を得るMG処理工程と、
前記MG処理物を不活性雰囲気下で加熱する加熱工程と
を備えている。
前記アルカリ土類金属又はその化合物は、Caを含むものが好ましい。
前記エネルギーガス貯蔵材料は、前記混合物にさらに遷移金属又はその化合物を加えて混合粉砕することにより得られるものが好ましい。
前記エネルギーガス貯蔵材料は、前記混合物にさらに遷移金属又はその化合物を加えて混合粉砕することにより得られるものが好ましい。
また、添加剤の種類及び添加量を最適化すると、エネルギーガス(特に、水素ガス)の発生温度を低温下させ、あるいは、複数のエネルギーガスを選択的に取り出すことができる。
さらに、混合粉砕時に遷移金属又はその化合物を共存させると、エネルギーガス(特に、水素ガス)の発生温度をさらに低温下させることができる。
[1. エネルギーガス製造方法(1)]
本発明の第1の実施の形態に係るエネルギーガス製造方法は、MG処理工程と、加熱工程とを備えている。
MG処理工程は、炭素水素酸素含有化合物と、アルカリ金属又はその化合物と、アルカリ土類金属又はその化合物と、必要に応じて添加される遷移金属又はその化合物との混合物を混合粉砕し、MG処理物を得る工程である。
炭素水素酸素含有化合物(以下、「CHO化合物」という)とは、C、H及びOで構成されるすべての有機化合物をいう。すなわち、CHO化合物には、再生可能な生物由来の有機資源(いわゆる、バイオマス)だけでなく、一般的にはバイオマスに分類されない有機化合物やその廃棄物なども含まれる。また、CHO化合物には、天然物やその廃棄物だけでなく、人工的に合成、抽出又は精製された有機化合物、化石燃料に由来する有機化合物やその廃棄物なども含まれる。
CHO化合物としては、具体的には、
(1)農業、畜産業、水産業又は林業で生産される生産物及びその廃棄物(例えば、小麦、トウモロコシ、ジャガイモ、サツマイモなどの農産物及び食料用途や家畜の飼料として用いられる部分以外の植物の部分、家畜排泄物、木材及びその廃材、おがくず、落ち葉など)
(2)食品加工業、厨房などから排出される食品廃棄物(例えば、コーヒー出し殻など)、
(3)古紙、
(4)油類、脂肪類、天然高分子、合成高分子などの有機物及びその廃棄物(例えば、ポリエチレン(PE)、ポリ塩化ビニル(PVC)など)、
(5)下水汚泥、
などがある。
CHO化合物は、湿潤状態にあるものでも良いが、分解反応を円滑に進行させるためには、乾燥状態にあるものが好ましい。従って、湿潤状態にあるCHO化合物を出発原料に用いるときには、乾燥した後、後述するMG処理に供するのが好ましい。
アルカリ金属又はその化合物(以下、これらを総称して「アルカリ添加剤」という)は、CHO化合物をCO2、H2、CH4などに分解する作用があると考えられている。また、ある種のアルカリ添加剤には、さらに分解生成したCO2を炭酸塩の形で固定する作用があると考えられている。
アルカリ金属(Li、Na、K、Rb、Cs、Fr)は、純金属又はアルカリ金属を含む合金の状態で用いても良く、あるいは化合物の状態で用いても良い。
アルカリ添加剤としては、例えば、
(1)アルカリ金属からなる純金属、又は、2種以上のアルカリ金属を含む合金、
(2)LiCoO2、LiNiO、LiFeO、LiMn2O4、K2CrO4、K3[Fe(CN)6]、K4[Fe(CN)6]、K4Nb6O17などのアルカリ金属を含む酸化物若しくは錯塩、
(3)LiOH、NaOH、KOHなどの水酸化物、
(4)Li2CO3、Na2CO3、K2CO3などの炭酸塩、
(5)CH3COOLi、CH3COONa、CH3COOKなどの酢酸塩、
(6)C7H5O5Li、C7H5O5Na、C7H5O5Kなどの安息香酸塩、
(7)HCOOLi、HCOONa、HCOOKなどのギ酸塩、
などがある。上述したアルカリ添加剤は、いずれか1種を用いても良く、あるいは、2種以上を組み合わせて用いても良い。
これらの中でも、Li及び/又はKを含む金属、合金又は化合物は、エネルギーガス(特に、水素)の発生温度を低下させる作用が大きい。
CHO化合物から効率よくエネルギーガス(特に、水素ガス)を取り出すためには、アルカリ添加剤の添加量は、CHO化合物に含まれる炭素1モル当たり0.5〜2モルとするのが好ましい。
アルカリ土類金属又はその化合物(以下、これらを総称して「アルカリ土類添加剤」という)は、アルカリ添加剤と同様に、CHO化合物をCO2、H2、CH4などに分解する作用があると考えられている。また、ある種のアルカリ土類添加剤には、さらに分解生成したCO2を炭酸塩の形で固定する作用があると考えられている。
アルカリ土類金属(Be、Mg、Ca、Sr、Ba)は、純金属又はアルカリ土類金属を含む合金の状態で添加しても良く、あるいは化合物の状態で添加しても良い。
アルカリ土類添加剤としては、例えば、
(1)アルカリ土類金属からなる純金属、又は、2種以上のアルカリ土類金属の合金、
(2)Mg−Zn、Mg−Ce、Ca−Znなどのアルカリ土類金属と他の金属との合金、
(3)Mg(OH)2、Ca(OH)2、Ba(OH)2などの水酸化物、
(4)MgCO3、CaCO3、BaCO3などの炭酸塩、
(5)(CH3COO)2Mg、(CH3COO)2Ca、(CH3COO)2Baなどの酢酸塩、
(6)MgO、CaO、BaOなどの酸化物、
(7)MgC2O4、CaC2O4、BaC2O4などのシュウ酸塩、
(8)(HCOO)2Mg、(HCOO)2Ca、(HCOO)2Baなどのギ酸塩、
などがある。上述したアルカリ土類添加剤は、いずれか1種を用いても良く、あるいは、2種以上を組み合わせて用いても良い。
これらの中でも、Caを含む金属、合金、又は化合物は、水素ガスと他のエネルギーガス(CO、CH4など)の発生温度を分離させ、水素ガスを選択的に取り出すのを容易化する作用がある。
CHO化合物から効率よくエネルギーガス(特に、水素ガス)を取り出すためには、アルカリ土類添加剤の添加量は、CHO化合物に含まれる炭素1モル当たり0.25〜1モルとするのが好ましい。
遷移金属又はその化合物(以下、これらを総称して「遷移金属添加剤」という)は、CHO化合物を分解して各種エネルギーガスを発生させる反応に対する触媒的機能を有すると考えられている。従って、遷移金属添加剤は、必ずしも必要ではないが、アルカリ添加剤及び/又はアルカリ土類添加剤と併用すると、各種エネルギーガスの発生を促進させることができる。
遷移金属添加剤は、第1遷移元素(21Sc〜29Cu)を含むものが好ましい。また、第1遷移元素の中でも、Mn、Fe、Co、Ni及びCuのいずれか1以上の元素を含む金属、合金又は化合物は、触媒的機能が高い。特に、Ni化合物は、CHO化合物中にナノレベルの状態で高分散しやすいので、添加剤として特に好適である。
(1)Ni、Ni−Cu、Ni−Fe、Ni−Mo、Ni−Cr、Ni−Cr−Fe、Ni−Mo−Cr、Ni−Si、Fe−Ni−Co、Ni−Zn、Ni−Tiなどの金属、又は合金、
(2)酢酸ニッケル((CH3COO)2Ni)、酢酸コバルト(II)((CH3COO)2Co)、酢酸銅(II)((CH3COO)2Cu)、酢酸鉄(II)(C4H6FeO4)、酢酸銅(I)(C2H3CuO2)などの酢酸塩、
(3)臭化ニッケル(II)(NiBr2)、臭化コバルト(II)(CoBr2)、臭化銅(CuBr、CuBr2)、臭化鉄(II)無水(FeBr2)などのハロゲン化物、
(4)ギ酸ニッケル(II)((HCOO)2Ni)、ギ酸銅(II)((HCOO)2Cu)などのギ酸塩、
(5)乳酸ニッケル(C6H10NiO6)、乳酸鉄(II)(Fe(CH3CHOHCOO)2)などの乳酸塩、
(6)シュウ酸ニッケル(NiC2O4)、シュウ酸鉄(FeC2O4)、シュウ酸銅(CuC2O4)などのシュウ酸塩、
(7)水酸化ニッケル(Ni(OH)2)、水酸化銅(II)(Cu(OH)2)、水酸化コバルト(Co(OH)2)などの水酸化物、
(8)酸化ニッケル(NiO)、酸化鉄(Fe3O4)、酸化銅(CuO)、酸化コバルト(CoO)などの酸化物、
(9)炭酸ニッケル(NiCO3)、炭酸コバルト(CoCO3)などの炭酸塩、
などがある。
上述した各種の遷移金属添加剤は、いずれか1種を用いても良く、あるいは、2種以上を組み合わせて用いても良い。
C6(H2O)5+6Ca(OH)2+0.5Ni(OH)2→
11.5H2+6CaCO3+0.5Ni ・・・(1)
C6(H2O)5+12LiOH+Ni(OH)2→
6Li2CO3+Ni+H2O+11H2 ・・・(2)
遷移金属添加剤共存下における水素発生機構の詳細は不明であるが、セルロース(C6(H2O)5)の分解反応が(1)式に従って進むと仮定すると、1モルのセルロースに対して0.5モルのNi(OH)2が必要となる。また、セルロース(C6(H2O)5)の分解反応が(2)式に従って進むと仮定すると、1モルのセルロースに対して1モルのNi(OH)2が必要となる。
しかしながら、CHO化合物に含まれる炭素のすべてを炭酸塩に誘導固定する必要はなく、用途により部分的に可燃性ガスであるCOとして取り出しても良い。また、遷移金属化合物だけでなく、金属状態の遷移金属又はその合金であっても、CHO化合物の分解反応に対する触媒的機能を持つ。
CHO化合物から効率よくエネルギーガス(特に、水素ガス)を取り出すためには、遷移金属添加剤の添加量は、CHO化合物に含まれる炭素1モル当たり0.02〜1モルとするのが好ましい。
MG処理とは、CHO化合物と各種添加剤との混合物を機械的に混合粉砕(Mechanical Grinding)することをいう。混合粉砕方法は、特に限定されるものではなく、各種の固体原料を粉体にする粉砕方法を用いることができる。混合粉砕方法としては、具体的には、遊星ボールミル、振動ボールミル、回転ボールミルなどの各種粉砕機を用いて原料を混合粉砕する方法がある。
MG処理は、少なくともCHO化合物以外の添加剤が数十nm以下に高分散された状態となるまで行うのが好ましい。さらに、MG処理は、CHO化合物と他の添加剤の双方が数十nm以下に高分散された状態となるまで行うのが好ましい。
一般に、粉砕時に原料に加えられるエネルギー(例えば、加速度、粉砕時間など)が大きくなるほど、微細に粉砕された原料が均一に混合されたMG処理物が得られるので、メカノケミカル反応が進行しやすくなる。
例えば、混合物が遷移金属添加剤を含まない場合、相対的にエネルギーの弱いMG処理であっても十分な効果が得られる。これは、アルカリ添加剤及びアルカリ土類添加剤が、主としてCHO化合物中の炭素を炭酸塩として固定する作用を有しているためと考えられる。
この場合、MG処理は、CHO原料及び各種添加剤の大きさが50nm以下となるように行うのが好ましい。CHO原料及び各種添加剤の大きさは、小さいほど良く、互いが高分散していることが望ましい。
また、回転数は、200rpm以上が好ましい。回転数は、さらに好ましくは、400rpm以上である。
さらに、粉砕時間は、0.5hr以上が好ましい。粉砕時間は、さらに好ましくは、1hr以上である。
この場合、MG処理は、CHO原料及び各種添加剤の大きさが50nm以下となるだけでなく、遷移金属添加剤の大きさが10nm以下となるように行うのが好ましい。遷移金属添加剤の大きさは、さらに好ましくは5nm以下である。
特に、MG処理物をTEM観察したときに、遷移金属添加剤が確認できない程度まで、強混合粉砕を行うのが好ましい。換言すれば、遷移金属添加剤の大きさが5nm以下となるまでMG処理を行うのが好ましい。遷移金属添加剤として遷移金属の化合物(特に、水酸化物)を用いると、このような均一・微細な分散がさらに容易化する。
また、回転数は、400rpm以上が好ましい。回転数は、さらに好ましくは、700rpm以上である。
さらに、粉砕時間は、2hr以上が好ましい。粉砕時間は、さらに好ましくは、5hr以上である。
加熱工程は、MG処理工程で得られたMG処理物を不活性雰囲気下で加熱する工程である。
加熱は、MG処理物に含まれる可燃性ガスを容易に取り出しやすくする(高効率にガスを収集する)ために、不活性雰囲気下(例えば、Ar中、N2中など)で行う。
加熱温度は、MG処理物の組成やMG処理条件に応じて最適な温度を選択する。また、アルカリ土類添加剤として、Caを含むものを用いたときには、異なるエネルギーガスが、それぞれ異なる温度で発生しやすい。そのため、加熱温度を段階的に変化させると、比較的純度の高いガスを分離して取り出すことができる。
なお、本発明において「エネルギーガス」とは、H2、CH4、COなどのC、H又はOを含む可燃性ガスをいう。
本発明の第2の実施の形態に係るエネルギーガス製造方法は、MG処理工程と、加熱工程とを備えている。
MG処理工程は、炭素水素酸素含有化合物と、アルカリ金属又はその化合物と、必要に応じて添加される遷移金属又はその化合物との混合物を混合粉砕し、MG処理物を得る工程である。
本実施の形態において、添加剤として、アルカリ土類金属又はその化合物(アルカリ土類添加剤)を用いない。この点が第1の実施の形態とは異なる。
CHO化合物の詳細は、第1の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
アルカリ添加剤は、特に限定されるものではないが、特に、Li及び/又はKを含む金属、合金又は化合物が好ましい。これらは、エネルギーガス(特に、水素)の発生温度を低下させる作用が大きい。
アルカリ添加剤に関するその他の点は、第1の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
遷移金属添加剤は、必要に応じて添加することができる。アルカリ添加剤のみでもCHO化合物から可燃性ガスを分離する作用はあるが、アルカリ金属添加剤と遷移金属添加剤とを共存させると、CHO化合物から可燃性ガスを分離する作用がさらに促進される。
遷移金属添加剤は、特に限定されるものではないが、特に、第1遷移元素(21Sc〜29Cu)を含むものが好ましい。また、第1遷移元素の中でも、Mn、Fe、Co、Ni及びCuのいずれか1以上の元素を含む金属、合金又は化合物は、触媒的機能が高い。特に、Ni化合物は、CHO化合物中にナノレベルの状態で高分散しやすいので、添加剤として特に好適である。
遷移金属添加剤に関するその他の点は、第1の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
MG処理の詳細は、第1の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
加熱工程は、MG処理工程で得られたMG処理物を不活性雰囲気下で加熱する工程である。
加熱工程の詳細は、第1の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
本発明の第3の実施の形態に係るエネルギーガス製造方法は、MG処理工程と、加熱工程とを備えている。
MG処理工程は、炭素水素酸素含有化合物と、アルカリ土類金属又はその化合物(水酸化物を除く)との混合物を混合粉砕し、MG処理物を得る工程である。
本実施の形態において、添加剤として、アルカリ土類金属又はその化合物(但し、水酸化物を除く)のみを用いる。この点が第1の実施の形態と異なる。
CHO化合物の詳細は、第1の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
アルカリ土類添加剤は、水酸化物以外であれば良い。また、水酸化物を除くアルカリ土類添加剤の中でも、Caを含むものが好ましい。これらは、水素ガスと他のエネルギーガス(CO、CH4など)の発生温度を分離させ、水素ガスを選択的に取り出すのを容易化する作用がある。
アルカリ土類添加剤に関するその他の点は、第1の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
MG処理の詳細は、第1の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
加熱工程は、MG処理工程で得られたMG処理物を不活性雰囲気下で加熱する工程である。
加熱工程の詳細は、第1の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
本発明の第4の実施の形態に係るエネルギーガス製造方法は、MG処理工程と、加熱工程とを備えている。
MG処理工程は、炭素水素酸素含有化合物と、アルカリ土類金属又はその化合物と、遷移金属又はその化合物との混合物(アルカリ土類金属又はその化合物がCa(OH)2であり、遷移金属又はその化合物がNi(OH)2であるものを除く)を混合粉砕し、MG処理物を得る工程である。
本実施の形態において、添加剤として、アルカリ金属又はその化合物(アルカリ添加剤)を用いない。この点が、第1の実施の形態と異なる。
CHO化合物の詳細は、第1の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
アルカリ土類添加剤は、特に限定されるものではないが、Ca及びその化合物が好ましい。これらは、水素ガスと他のエネルギーガス(CO、CH4など)の発生温度を分離させ、水素ガスを選択的に取り出すのを容易化する作用がある。
なお、後述する遷移金属添加剤がNi(OH)2である場合、アルカリ土類添加剤とは、Ca(OH)2以外のものを言う。
アルカリ土類添加剤に関するその他の点は、第1の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
遷移金属添加剤は、特に限定されるものではないが、特に、第1遷移元素(21Sc〜29Cu)を含むものが好ましい。また、第1遷移元素の中でも、Mn、Fe、Co、Ni及びCuのいずれか1以上の元素を含む金属、合金又は化合物は、触媒的機能が高い。特に、Ni化合物は、CHO化合物中にナノレベルの状態で高分散しやすいので、添加剤として特に好適である。
なお、前述したアルカリ土類添加剤がCa(OH)2である場合、遷移金属添加剤とは、Ni(OH)2以外のものを言う。
遷移金属添加剤に関するその他の点は、第1の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
MG処理の詳細は、第1の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
加熱工程は、MG処理工程で得られたMG処理物を不活性雰囲気下で加熱する工程である。
加熱工程の詳細は、第1の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
本発明の第1の実施の形態に係るエネルギーガス貯蔵材料は、炭素水素酸素含有化合物と、アルカリ金属又はその化合物と、アルカリ土類金属又はその化合物と、必要に応じて添加される遷移金属又はその化合物との混合物を混合粉砕(MG処理)することにより得られるものからなる。
混合物に遷移金属添加剤が含まれる場合、これらは、CHO化合物中に均一かつ微細に分散しているのが好ましい。具体的には、MG処理物に含まれる遷移金属添加剤の大きさは、5nm以下が好ましい。このようなMG処理物は、原料混合物を強混合粉砕することにより得られる。また、遷移金属添加剤として遷移金属の化合物(特に、水酸化物)を用いると、このような均一・微細な分散がさらに容易化する。
特に、アルカリ金属添加剤として、Li及び/又はKを含むものを用いると、より低温においてエネルギーガス(特に、水素ガス)を取り出すことが可能となる。
また、アルカリ土類添加剤としてCaを含むものを用いると、各エネルギーガスがそれぞれ異なる温度で発生する。そのため、より低温においてエネルギーガスを取り出すことができるだけでなく、エネルギーガスを分離して取り出すのが容易化する。さらに、ある特定の温度である特定のエネルギーガスを放出した後、残渣をさらに高い温度で加熱すると、別のエネルギーガスを放出させることができる。また、履歴の異なる2種以上の残渣をさらに混合し、所定の温度に加熱しても良い。
さらに、遷移金属添加剤は、CHO化合物の分解反応に対する触媒的機能を有しているので、これらを添加したときには、これらを含まないMG処理物に比べて、より低温でエネルギーガス(特に、水素ガス)を取り出すことができる。
本発明の第2の実施の形態に係るエネルギーガス貯蔵材料は、炭素水素酸素含有化合物と、アルカリ金属又はその化合物と、必要に応じて添加される遷移金属又はその化合物との混合物を混合粉砕(MG処理)することにより得られる。
混合物に遷移金属添加剤が含まれる場合、これらは、CHO化合物中に均一かつ微細に分散しているのが好ましい。具体的には、MG処理物に含まれる遷移金属添加剤の大きさは、5nm以下が好ましい。このようなMG処理物は、原料混合物を強混合粉砕することにより得られる。また、遷移金属添加剤として遷移金属の化合物(特に、水酸化物)を用いると、このような均一・微細な分散がさらに容易化する。
本実施の形態に係るエネルギーガス貯蔵材料に関するその他の点は、第1の実施の形態に係るエネルギーガス貯蔵材料と同様であるので、説明を省略する。
本発明の第3の実施の形態に係るエネルギーガス貯蔵材料は、炭素水素酸素含有化合物と、アルカリ土類金属又はその化合物(水酸化物を除く)との混合物を混合粉砕(MG処理)することにより得られる。
本実施の形態に係るエネルギーガス貯蔵材料に関するその他の点は、第1の実施の形態に係るエネルギーガス貯蔵材料と同様であるので、説明を省略する。
本発明の第4の実施の形態に係るエネルギーガス貯蔵材料は、炭素水素酸素含有化合物と、アルカリ土類金属又はその化合物と、遷移金属又はその化合物との混合物(アルカリ土類金属又はその化合物がCa(OH)2であり、遷移金属又はその化合物がNi(OH)2であるものを除く)を混合粉砕(MG処理)することにより得られる。
遷移金属添加剤は、CHO化合物中に均一かつ微細に分散しているのが好ましい。具体的には、MG処理物に含まれる遷移金属添加剤の大きさは、5nm以下が好ましい。このようなMG処理物は、原料混合物を強混合粉砕することにより得られる。また、遷移金属添加剤として遷移金属の化合物(特に、水酸化物)を用いると、このような均一・微細な分散がさらに容易化する。
本実施の形態に係るエネルギーガス貯蔵材料に関するその他の点は、第1の実施の形態に係るエネルギーガス貯蔵材料と同様であるので、説明を省略する。
CHO化合物をMG処理し、MG処理物を加熱してエネルギーガスを取り出す場合において、MG処理時にアルカリ添加剤、及びアルカリ土類添加剤から選ばれるいずれかひとつ以上を共存させると、MG処理物を単に加熱するだけで、単一又は複数のエネルギーガスを取り出すことができる。しかも、その際に高エネルギー、高価な装置等を必要とする水蒸気改質を用いる必要がなく、タールの発生を伴うこともない。
これは、
(1)アルカリ添加剤及び/又はアルカリ土類添加剤がCHO化合物に含まれる炭素を炭酸塩として固定し、これと同時にCHO化合物の分解が起こり、可燃性ガスであるH2、CH4、COなどが生成するため、
(2)アルカリ添加剤及びアルカリ土類添加剤は強塩基であるため、その潮解性により空気中の二酸化炭素と反応して炭酸塩を作り、その際に溶解熱が発生し、CHO化合物の分解反応を促進させるため、あるいは、
(3)強塩基がCHO化合物(特に、タンパク質)を溶かし、CHO化合物の分子内の水素結合を切断し、あるいは、分子内の水素結合の位置を変え(変性)、これによってCHO化合物の分解反応が促進されるため、
と考えられる。
また、アルカリ添加剤として、K又はその化合物を用いると、遷移金属添加剤を用いなくても、水素発生開始温度を200℃前後まで低下させることができる。
[1. 試料の作製]
セルロース、LiOH、Ca(OH)2及びNi(OH)2を、モル比で1/3/3/1となるように配合し、遊星ボールミルでMG処理した(実施例1)。MG処理は、フリッチェ製遊星ボールミル装置P5を用いて、回転数400rpmで8時間行った。
同様に、セルロース、Ca(OH)2及びNi(OH)2を、モル比で1/6/1となるように配合し、遊星ボールミルでMG処理した(比較例1)。MG処理条件は、実施例1と同一とした。
さらに、セルロース/Ca(OH)2混合物(モル比=1/6、比較例2)、Ca(OH)2のみ(比較例3)、Ca(OH)2/Ni(OH)2混合物(モル比=6/1、比較例4)、LiOH/Ca(OH)2混合物(モル比=1/1、比較例5)、及び、LiOH/Ca(OH)2/Ni(OH)2混合物(モル比=3/3/1、比較例6)についても、実施例1と同一条件下でMG処理を行った。
[2.1 質量分析]
質量分析装置を用いてMG処理物を加熱し、発生ガスの定性分析を行った。質量分析は、(株)大倉理研製の自動昇温脱離分析装置(TP−5000、RG−102P)を用いて、MS計測条件と自動シーケンス条件を設定し、自動測定により行った。
[2.2 TEM観察及びXRD]
加熱前後のMG処理物のTEM観察とXRD(X線回折)を行った。
図1(a)及び図1(b)に、それぞれ、実施例1のMG処理物及び比較例1のMG処理物のマススペクトルを示す。
図1より、
(1)Ca(OH)2を添加した実施例1及び比較例1のいずれも、温度の上昇に伴い、H2、CO、及びCO2の順にガスが発生し、CH4はH2とほぼ同一の温度で発生する、
(2)実施例1のMG処理物のH2発生開始温度、CH4発生開始温度、CO発生開始温度、及びCO2発生開始温度は、いずれも、比較例1に比べて100〜200℃低くなる、
(3)実施例1のMG処理物のH2発生開始温度は、約200℃である、
ことがわかる。
また、Ca(OH)2にNi(OH)2及びLiOHの双方を添加すると、図2(e)に示すように、約200℃、約300℃、及び600〜700℃にH2O発生ピークが現れる。これらのピークは、それぞれNi(OH)2、LiOH、及びCa(OH)2の脱水に対応すると考えられる。
図2より、2種以上の水酸化物の混合物をMG処理し、加熱すると、単一の水酸化物のMG処理物に比べて、H2O発生ピークが低温側又は高温側にシフトしたり、あるいは、マススペクトル形状が変化する場合があることがわかる。
一方、セルロースにCa(OH)2/Ni(OH)2を添加すると、図1(b)に示すように、約400℃に明瞭な水素の発生ピークが現れる。しかも、Ca(OH)2/Ni(OH)2のみを加熱した場合(図2(c))に比べて、H2Oのマススペクトルが著しく変化し、100〜200℃におけるH2O発生量が増大する。これは、Ni(OH)2がセルロースの分解反応に対する触媒として機能しているためと考えられる。
さらに、セルロースにLiOH/Ca(OH)2/Ni(OH)2を添加すると、図1(a)に示すように、約300℃に水素の発生ピークが現れる。しかも、LiOH/Ca(OH)2/Ni(OH)2のみを加熱した場合(図2(e))に比べて、H2Oのマススペクトルが著しく変化し、100〜200℃におけるH2O発生量が増大する。これは、Ca(OH)2及びNi(OH)2に加えて、さらにLiOHを共存させることによって、セルロースの分解反応がさらに促進されたためと考えられる。
図3より、
(1)MG処理後において、セルロースは非晶質(図示はしないが、XRDで確認)となり、Ni(OH)2は非晶質セルロース内に分散しており、Ca(OH)2は非晶質セルロースの周囲に分散している、
(2)非晶質セルロース内に分散しているNi(OH)2は、TEMで観察できないほど高度に分散しており、その大きさは5nm以下である、
(3)MG処理物を加熱すると、セルロースは完全に消失し、CaCO3(一部、CaOを含む)内に約5nmのNiナノ粒子が分散した状態となる、
ことがわかる。
なお、図示はしないが、実施例1で得られた加熱前後のMG処理物も比較例1とほぼ同様の状態であった。
[1. 試料の作製]
セルロース/LiOH/Ca(OH)2/Ni(OH)2のモル比を1/1/1/1(実施例2)又は1/6/6/1(実施例3)とした以外は、実施例1と同様の手順に従い、MG処理を行った。
[2. 試験方法]
得られたMG処理物について、実施例1と同様の手順に従い、加熱時に発生するガスの定性分析を行った。
[3. 結果]
図4に、水素のみのマススペクトルを示す。なお、図4には、実施例1で得られたMG処理物(モル比=1/3/3/1)の結果も併せて示した。
図4より、
(1)モル比によらず、いずれのMG処理物も、約300℃に水素の発生ピークがある、
(2)LiOH及びCa(OH)2のモル比が小さくなるほど、水素のピーク強度が増大する、
ことがわかる。
[1. 試料の作製]
セルロース/アルカリ金属化合物/Ca(OH)2/Ni(OH)2をモル比で1/3/3/1となるように配合し、遊星ボールミルでMG処理した。MG処理条件は、実施例1と同一とした。アルカリ金属化合物には、CH3COOLi(実施例4)、Li2CO3(実施例5)、NaOH(実施例6)、又は、KOH(実施例7)を用いた。
[2. 試験方法]
得られたMG処理物について、実施例1と同様の手順に従い、加熱時に発生するガスの定性分析を行った。
[3. 結果]
図5及び図6に、各種アルカリ金属化合物を含むMG処理物の水素及びメタンのマススペクトルを示す。なお、図5及び図6には、実施例1で得られたMG処理物(アルカリ金属化合物=LiOH)の結果も併せて示した。
図5及び図6より、
(1)アルカリ金属化合物の種類によらず、300℃前後においてMG処理物から水素及びメタンを発生させることができる、
(2)水素及びメタンの発生能は、K>Li>Naの順となる、
(3)水素の発生能は、LiOH>CH3COOLi>Li2CO3の順となる、
(4)メタンの発生能は、CH3COOLi>LiOH>Li2CO3の順となる、
ことがわかる。
[1. 試料の作製]
セルロース/Ca化合物/Ni(OH)2をモル比で1/6/1となるように配合し、遊星ボールミルでMG処理した。MG処理条件は、実施例1と同一とした。Ca化合物には、(CH3COO)2Ca(実施例8)、CaO(実施例9)、又は、CaCO3(実施例10)を用いた。
[2. 試験方法]
得られたMG処理物について、実施例1と同様の手順に従い、加熱時に発生するガスの定性分析を行った。
[3. 結果]
図7に、各種Ca化合物を含むMG処理物の水素及びメタンのマススペクトルを示す。なお、図7には、比較例1で得られたMG処理物(Ca化合物=Ca(OH)2)の結果も併せて示した。
図7より、
(1)Ca化合物の種類によらず、400℃前後においてMG処理物から水素及びメタンを発生させることができる、
(2)水素の発生能は、(CH3COO)2Ca≒Ca(OH)2>CaO>CaCO3の順となる、
(3)メタンの発生能は、CaO≒Ca(OH)2>(CH3COO)2Ca>CaCO3の順となる、
ことがわかる。
[1. 試料の作製]
セルロース/Ca(OH)2/遷移金属添加剤をモル比で1/6/1となるように配合し、遊星ボールミルでMG処理した。MG処理条件は、実施例1と同一とした。遷移金属添加剤には、Ni(NO3)2(実施例11)、(CH3COO)2Ni(実施例12)、NiCl2(実施例13)、(HCOO)2Ni(実施例14)、NiBr2(実施例15)、PtLiCoO2(実施例16)、Co(OH)2(実施例17)、又は、Cu(OH)2(実施例18)を用いた。
[2. 試験方法]
得られたMG処理物について、実施例1と同様の手順に従い、加熱時に発生するガスの定性分析を行った。
[3. 結果]
図8〜11に、各種遷移金属添加剤を含むMG処理物のマススペクトルを示す。なお、図8〜10には、比較例1で得られたMG処理物(遷移金属添加剤=Ni(OH)2)の結果も併せて示した。
図8〜11より、
(1)遷移金属添加剤の種類によらず、400℃前後においてMG処理物から水素及びメタンを発生させることができる、
(2)水素及びメタンの発生能は、特にNi化合物が大きい、
ことがわかる。
[1. 試料の作製]
PE(ポリエチレン)/Ca(OH)2/Ni(OH)2をモル比で6/6/1、6/9/1、又は、6/11/1となるように配合し、遊星ボールミルでMG処理した(比較例7)。
同様に、PVC(ポリ塩化ビニル)/CaO/Ni(OH)2をモル比で1/3/0.1、1/3/0.5、1/3/1、又は、1/3/2となるように配合し、遊星ボールミルでMG処理した(実施例19)。
[2. 試験方法]
得られたMG処理物について、実施例1と同様の手順に従い、加熱時に発生するガスの定性分析を行った。
[3. 結果]
図12及び図13に、各MG処理物のマススペクトルを示す。
図12及び図13より、セルロースに代えてPE又はPVCを用いた場合であっても、Ca(OH)2又はCaOとNi(OH)2を添加したMG処理物から、水素、CH4、COなどのエネルギーガスを選択的に取り出すことができることがわかる。
[1. 試料の作製]
セルロース/LiOH/Ca(OH)2をモル比で1/3/3となるように配合し、遊星ボールミルでMG処理した(実施例20)。同様に、セルロース/KOH/Ca(OH)2をモル比で1/3/3となるように配合し、MG処理した(実施例21)。MG処理条件は、実施例1と同一とした。
[2. 試験方法]
得られたMG処理物について、実施例1と同様の手順に従い、加熱時に発生するガスの定性分析を行った。
[3. 結果]
図14に、各MG処理物のマススペクトルを示す。
図14より、
(1)LiOH又はKOHとCa(OH)2とを共存させると、遷移金属化合物を添加しなくても、水素やCOなどのエネルギーガスを選択的に取りだすことができる、
(2)アルカリ金属化合物としてKOHを用いると、遷移金属化合物を添加しなくても、水素発生開始温度を200℃未満にすることができる、
ことがわかる。
[1. 試料の作製]
セルロース/LiOH/Ca(OH)2のモル比を1/1/1(実施例22)、2/1/1(実施例23)、又は、4/1/1(実施例24)とした以外は、実施例20と同一条件下で、MG処理を行った。
[2. 試験方法]
得られたMG処理物について、実施例1と同様の手順に従い、加熱時に発生するガスの定性分析を行った。
[3. 結果]
図15(a)、図15(b)及び図16に、それぞれ、各MG処理物の水素、メタン及びCOのマススペクトルを示す。
図15及び図16より、
(1)モル比によらず、いずれのMG処理物も、250〜550℃の温度範囲で水素及びメタンが発生する、
(2)モル比によらず、いずれのMG処理物も、550〜750℃の温度範囲でCOが発生する、
ことがわかる。
[1. 試料の作製]
セルロース/LiOH/Ni(OH)2の配合比を1/1/1(実施例25)、1/3/1(実施例26)、1/6/1(実施例27)、又は、1/12/1(実施例28)とした以外は、実施例1と同様の手順に従い、MG処理を行った。
[2. 試験方法]
得られたMG処理物について、実施例1と同様の手順に従い、加熱時に発生するガスの定性分析を行った。
[3. 結果]
図17及び図18に、実施例25〜28で得られたMG処理物のマススペクトルを示す。
図17及び図18より、
(1)セルロースに対してLiOH及びNi(OH)2のみを添加しても、水素が発生する、
(2)LiOH配合比が多くなるほど、水素発生のピーク温度が上昇する、
ことがわかる。
また、本発明に係るエネルギーガス貯蔵材料は、各種エネルギーガスを簡便な方法により取り出すための材料として用いることができる。
Claims (23)
- 炭素水素酸素含有化合物と、アルカリ金属又はその化合物と、アルカリ土類金属又はその化合物との混合物を混合粉砕し、MG処理物を得るMG処理工程と、
前記MG処理物を不活性雰囲気下で加熱する加熱工程と
を備えたエネルギーガス製造方法。 - 前記アルカリ金属又はその化合物は、Li及び/又はKを含む請求項1に記載のエネルギーガス製造方法。
- 前記アルカリ土類金属又はその化合物は、Caを含む請求項1に記載に記載のエネルギーガス製造方法。
- 前記MG処理工程は、前記混合物にさらに遷移金属又はその化合物を加えて混合粉砕するものである請求項1に記載のエネルギーガス製造方法。
- 前記遷移金属又はその化合物は、Mn、Fe、Co、Ni及びCuから選ばれるいずれか1以上の元素を含む請求項4に記載のエネルギーガス製造方法。
- 炭素水素酸素含有化合物と、アルカリ金属又はその化合物との混合物を混合粉砕し、MG処理物を得るMG処理工程と、
前記MG処理物を不活性雰囲気下で加熱する加熱工程と
を備えたエネルギーガス製造方法。 - 前記アルカリ金属又はその化合物は、Li及び/又はKを含む請求項6に記載のエネルギーガス製造方法。
- 前記MG処理工程は、前記混合物にさらに遷移金属又はその化合物を加えて混合粉砕するものである請求項6に記載のエネルギーガス製造方法。
- 前記遷移金属又はその化合物は、Mn、Fe、Co、Ni及びCuから選ばれるいずれか1以上の元素を含む請求項8に記載のエネルギーガス製造方法。
- 炭素水素酸素含有化合物と、アルカリ土類金属又はその化合物(水酸化物を除く)との混合物を混合粉砕し、MG処理物を得るMG処理工程と、
前記MG処理物を不活性雰囲気下で加熱する加熱工程と
を備えたエネルギーガス製造方法。 - 前記アルカリ土類金属又はその化合物は、Caを含む請求項10に記載に記載のエネルギーガス製造方法。
- 炭素水素酸素含有化合物と、アルカリ土類金属又はその化合物と、遷移金属又はその化合物との混合物(アルカリ土類金属又はその化合物がCa(OH)2であり、遷移金属又はその化合物がNi(OH)2であるものを除く)を混合粉砕し、MG処理物を得るMG処理工程と、
前記MG処理物を不活性雰囲気下で加熱する加熱工程と
を備えたエネルギーガス製造方法。 - 前記アルカリ土類金属又はその化合物は、Caを含む請求項12に記載に記載のエネルギーガス製造方法。
- 前記遷移金属又はその化合物は、Mn、Fe、Co、Ni及びCuから選ばれるいずれか1以上の元素を含む請求項12に記載のエネルギーガス製造方法。
- 炭素水素酸素含有化合物と、アルカリ金属又はその化合物と、アルカリ土類金属又はその化合物との混合物を混合粉砕することにより得られるエネルギーガス貯蔵材料。
- 前記混合物にさらに遷移金属又はその化合物を加えて混合粉砕することにより得られる請求項15に記載のエネルギーガス貯蔵材料。
- 前記混合粉砕後のMG処理物に含まれる前記遷移金属又はその化合物の大きさは、5nm以下である請求項16に記載のエネルギーガス貯蔵材料。
- 炭素水素酸素含有化合物と、アルカリ金属又はその化合物との混合物を混合粉砕することにより得られるエネルギーガス貯蔵材料。
- 前記混合物にさらに遷移金属又はその化合物を加えて混合粉砕することにより得られる請求項18に記載のエネルギーガス貯蔵材料。
- 前記混合粉砕後のMG処理物に含まれる前記遷移金属又はその化合物の大きさは、5nm以下である請求項19に記載のエネルギーガス貯蔵材料。
- 炭素水素酸素含有化合物と、アルカリ土類金属又はその化合物(水酸化物を除く)との混合物を混合粉砕することにより得られるエネルギーガス貯蔵材料。
- 炭素水素酸素含有化合物と、アルカリ土類金属又はその化合物と、遷移金属又はその化合物との混合物(アルカリ土類金属又はその化合物がCa(OH)2であり、遷移金属又はその化合物がNi(OH)2であるものを除く)を混合粉砕することにより得られるエネルギーガス貯蔵材料。
- 前記混合粉砕後のMG処理物に含まれる前記遷移金属又はその化合物の大きさは、5nm以下である請求項22に記載のエネルギーガス貯蔵材料。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008217435A JP4733792B2 (ja) | 2008-08-26 | 2008-08-26 | エネルギーガス製造方法及びエネルギーガス貯蔵材料 |
US12/461,729 US20100050519A1 (en) | 2008-08-26 | 2009-08-21 | Energy gas producing process and energy gas storage material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008217435A JP4733792B2 (ja) | 2008-08-26 | 2008-08-26 | エネルギーガス製造方法及びエネルギーガス貯蔵材料 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010053190A true JP2010053190A (ja) | 2010-03-11 |
JP4733792B2 JP4733792B2 (ja) | 2011-07-27 |
Family
ID=41723279
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008217435A Expired - Fee Related JP4733792B2 (ja) | 2008-08-26 | 2008-08-26 | エネルギーガス製造方法及びエネルギーガス貯蔵材料 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20100050519A1 (ja) |
JP (1) | JP4733792B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016222781A (ja) * | 2015-05-28 | 2016-12-28 | 国立大学法人東北大学 | 水素製造方法及びそのシステム |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005263914A (ja) * | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Kobe Steel Ltd | ガス化燃料の製造方法 |
JP2006312690A (ja) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Kyoto Univ | バイオマスから水素を製造する方法 |
WO2007128798A1 (en) * | 2006-05-05 | 2007-11-15 | Bioecon International Holding N.V. | Improved process for converting carbon-based energy carrier material |
JP2009018955A (ja) * | 2007-07-11 | 2009-01-29 | Tohoku Univ | 水素ガスの製造方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7060238B2 (en) * | 2004-03-04 | 2006-06-13 | Valence Technology, Inc. | Synthesis of metal phosphates |
US20070000177A1 (en) * | 2005-07-01 | 2007-01-04 | Hippo Edwin J | Mild catalytic steam gasification process |
WO2009018531A1 (en) * | 2007-08-01 | 2009-02-05 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Fractional catalytic pyrolysis of biomass |
US8114177B2 (en) * | 2008-02-29 | 2012-02-14 | Greatpoint Energy, Inc. | Co-feed of biomass as source of makeup catalysts for catalytic coal gasification |
-
2008
- 2008-08-26 JP JP2008217435A patent/JP4733792B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-08-21 US US12/461,729 patent/US20100050519A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005263914A (ja) * | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Kobe Steel Ltd | ガス化燃料の製造方法 |
JP2006312690A (ja) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Kyoto Univ | バイオマスから水素を製造する方法 |
WO2007128798A1 (en) * | 2006-05-05 | 2007-11-15 | Bioecon International Holding N.V. | Improved process for converting carbon-based energy carrier material |
JP2009018955A (ja) * | 2007-07-11 | 2009-01-29 | Tohoku Univ | 水素ガスの製造方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016222781A (ja) * | 2015-05-28 | 2016-12-28 | 国立大学法人東北大学 | 水素製造方法及びそのシステム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4733792B2 (ja) | 2011-07-27 |
US20100050519A1 (en) | 2010-03-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Saqib et al. | Physicochemical, structural and combustion characterization of food waste hydrochar obtained by hydrothermal carbonization | |
Li et al. | A review of CaO based catalysts for tar removal during biomass gasification | |
KR101290453B1 (ko) | 촉매된 탄소질 미립자의 제조 방법 | |
JP5494135B2 (ja) | タール含有ガスの改質用触媒及びその製造方法、並びにタール含有ガスの改質方法 | |
JP5659537B2 (ja) | タール含有ガスの改質用触媒及びその製造方法、並びにタール含有ガスの改質方法 | |
US20120058030A1 (en) | Catalyst for reforming tar-containing gas, method for preparing catalyst for reforming tar containing gas, method for reforming tar-containing gas using catalyst for reforming tar-containing gas, and method for regenerating catalyst for reforming tar-containing gas | |
Yue et al. | Ni-CaO bifunctional catalyst for biomass catalytic pyrolysis to produce hydrogen-rich gas | |
TWI462777B (zh) | 合成甲醇及二甲醚之Cu-Zn-Al觸媒製備方法 | |
Zin et al. | High hydrogen yield and purity from palm empty fruit bunch and pine pyrolysis oils | |
CN104531186A (zh) | 一种利用煤生产焦油和烃类燃料产品的方法 | |
Taufiq-Yap et al. | Enhancement of hydrogen production by secondary metal oxide dopants on NiO/CaO material for catalytic gasification of empty palm fruit bunches | |
Liao et al. | H2-rich gas production from wood biomass air-steam gasification over a multifunctional Ni1. 5Ca4. 0Mn1. 0Ox catalyst derived from biomaterial | |
Yue et al. | CaMoO4-enhanced Ni-CaO bifunctional catalyst for biomass pyrolysis to produce hydrogen-rich gas | |
Zhang et al. | Biomass to hydrogen-rich syngas via tar removal from steam gasification with La1-XCeXFeO3/dolomite as a catalyst | |
Koido et al. | Spent mushroom substrate performance for pyrolysis, steam co-gasification, and ash melting | |
Guo et al. | Sorption enhanced steam reforming of biomass-based feedstocks: Towards sustainable hydrogen evolution | |
JP4733792B2 (ja) | エネルギーガス製造方法及びエネルギーガス貯蔵材料 | |
JP2011126997A (ja) | バイオマスガス化発電装置及び移動体 | |
JP5488871B2 (ja) | エネルギーガス製造方法 | |
Jędrzejczyk et al. | La-doped Ni/ZrO2 catalyst for the production of H2-rich gas by upgrading vapors coming from pyrolysis of biomass and co-pyrolysis of biomass with plastic | |
JP5170516B2 (ja) | 水素ガスの製造方法 | |
Hoang et al. | Synthesis and Characterization of Biochars and Activated Carbons Derived from Various Biomasses | |
Lysowski et al. | CuxMg1-xFe2O4-type spinels as potential oxygen carriers for waste wooden biomass combustion | |
Liao et al. | Hydrogen Production from Sorption-Enhanced Gasification of Windbreak Wood Over a Robust Calcium-Based Metal Oxide Catalyst Derived from Waste Eggshell | |
Liu et al. | Hydrogen-rich syngas production from acetic acid as bio-oil model compound: Effect of intermediate phases (La2NiO4, La2O3 and Ni) of LaNiO3 catalyst |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091217 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091217 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100910 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101105 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20101129 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110228 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20110228 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20110324 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110411 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110423 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140428 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140428 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |