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エネルギー工学部門　加藤研究室

TEL: (03)5734-2967　/　Email : yukitaka@nr.titech.ac.jp　/　

研究の特徴	エネルギー変換・貯蔵技術の高度化による省エネルギーそして地球環境保護への貢献を目指す。とくに化学反応の利用に着目し熱から熱、熱から電力への変換技術、エネルギーの貯蔵、輸送技術の高度化、水素製造を研究している。化学反応を用いたエネルギー変換は従来に無い高い性能が期待でき、核熱、産業・都市・移動体・生活廃熱等をターゲットに、新しいシステムの提案、開発を進めている。
研究の概要	未来型高効率エネルギーシステムの開発 [熱貯蔵・回収] 1. 酸化マグネシウム／水系ケミカルヒートポンプ 300℃域の温熱を化学的に回収・貯蔵し、温度を変換し供給できるシステムである。内燃機関（ガソリン／ガス／ディーゼルエンジン）、燃料電池、産業高温熱プロセス、軽水炉等から生成する余剰熱の回収・有効利用が可能である。熱・電併給（コジェネレーション）システムの負荷平準化、電力負荷平準化などに貢献可能である。 2. 新規化学蓄熱材と中温熱有効利用システムの開発 100〜300℃域の中温未利用熱の回収、有効利用は省エネルギーにおいて非常に重要である。これを可能とする新規の化学蓄熱材および熱利用システムを開発する。エンジン、燃料電池、コジェネレーション排熱の有効利用、システム総合効率のさらなる向上に貢献する。 [低炭素システム] 3. 炭素循環型エネルギーシステム 炭素素材をエネルギー源として利用した後発生する二酸化炭素を大気に排出せず、炭素素材に再生し、再びエネルギー源として利用する新たな炭素循環型エネルギーシステムを提案している。低炭素社会実現への貢献が可能である。炭素素材の高効率再生技術の開発、システム実用性評価などを進めている。 [エクセルギー回収・水素システム] 4. プレート型非平衡燃料改質器 新規に提案した高効率プレート型燃料改質器ならびに、主要要素技術である水素透過膜を開発している。水素透過膜により改質系から水素を逐次取り出すことで反応が非平衡に保持され、反応が促進される。通常より低温で高収率の水素製造が可能となり工場排熱、原子炉出力より水素製造が可能である。産業排熱からのエクセルギー回収にも貢献で貴、産業プロセスの省エネルギー化が期待できる。 5. CO2回収型燃料電池ゼロエミッションシステム・水素キャリアの開発 移動体用燃料電池の水素供給装置。改質ガスから副生成物である二酸化炭素（CO2）を化学的に分離回収し燃料である水素の純化を行い、高純度水素にて高効率の燃料電池発電を行う。系外にCO2を排出することのないゼロエミッション燃料電池システムが構築可能である。またこのシステムは水素燃料を安全・高効率に供給でき、新しい水素キャリアシステムとして他に無い特徴がある。
キーワード	エネルギー変換、エネルギー貯蔵、エネルギー輸送、ケミカルヒートポンプ、化学蓄熱、水素製造、水素キャリアシステム、燃料電池、燃料改質、コジェネレーション、ゼロエミッション、負荷平準化、炭素循環システム