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J-GLOBAL ID：201902247557501281   整理番号：19A1367927

効率的高温熱利用のためのLi₄SiO₄/CO₂/ゼオライト熱化学エネルギー貯蔵システムの熱駆動実証

Thermal Driving Demonstration of Li₄SiO₄/CO₂/Zeolite Thermochemical Energy Storage System for Efficient High-Temperature Heat Utilizations

著者 (9件)： Kim Seon Tae (Laboratory for Advanced Nuclear Energy, Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology) ,  Kurahashi Chisato (Graduate Major of Nuclear Engineering, Tokyo Institute of Technology) ,  Hoshino Hitoshi (Laboratory for Advanced Nuclear Energy, Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology) ,  Takahashi Chiharu (Laboratory for Advanced Nuclear Energy, Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology) ,  Tamura Yoshiro (Laboratory for Advanced Nuclear Energy, Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology) ,  Takasu Hiroki (Laboratory for Advanced Nuclear Energy, Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology) ,  Saito Shusuke (Graduate Major of Nuclear Engineering, Tokyo Institute of Technology) ,  Kurihara Masaki (Graduate Major of Nuclear Engineering, Tokyo Institute of Technology) ,  Kato Yukitaka (Laboratory for Advanced Nuclear Energy, Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology)
資料名： ISIJ International (Iron and Steel Institute of Japan)  (ISIJ International (Iron and Steel Institute of Japan))
巻： 59  号： 4  ページ： 721-726(J-STAGE)  発行年： 2019年 
JST資料番号： F0100A  ISSN： 0915-1559  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 高温工業プロセスから発生する高温熱エネルギーの回収と利用のために,リチウムオルトケイ酸塩/二酸化炭素(Li₄SiO₄/CO₂)反応を用いた熱化学エネルギー貯蔵(TcES)システムを開発した。Li₄SiO₄/CO₂ TcES充填層反応器(LPR)とゼオライト充填層反応器(ZPR)を熱エネルギー貯蔵とCO₂貯留層として開発した。両方の反応器,LPRとZPR,をフレキシブルチューブで接続し,TcESシステムの熱駆動運転を実証した。リチウムオルトケイ酸塩充填層反応器のために,Kタブレットと呼ばれるタブレット型Li₄SiO₄を開発し,本研究で使用した。Li₄SiO₄炭酸化(熱エネルギー出力プロセス)と炭酸リチウム(Li₂CO₃)脱炭酸(熱エネルギー貯蔵プロセス)を,特定の条件で連続的に実施した。すべての実験結果は類似の傾向を示した。Li₄SiO₄充填層反応器における中間温度は,それぞれ炭酸化と脱炭酸の初期時間で急速に増加,減少した。速度論解析から,開発したKタブレットは約80%反応し,LPRの熱エネルギー出力密度は331~395kJ/L-充填層,759~904kJ/L-材料と推定された。Li₄SiO₄/CO₂/ゼオライトTcESシステムの熱駆動実証は,低炭素製鉄システムにおける余剰熱を効率的に利用する高い可能性を示した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 製鉄 ,  *省エネルギー ,  熱回収 ,  蓄熱 ,  システム ,  ケイ酸リチウム ,  二酸化炭素 ,  合成ゼオライト ,  固定層反応器 ,  炭酸化 ,  脱炭酸反応 ,  エネルギー密度 ,  炭酸リチウム
準シソーラス用語： 熱エネルギー回収 ,  *熱エネルギー貯蔵 ,  *エネルギー貯蔵システム ,  熱化学エネルギー貯蔵 ,  充填層反応器 ,  出力密度

著者キーワード (5件)： 熱化学エネルギー貯蔵 ,  熱駆動運転 ,  オルトケイ酸リチウム ,  二酸化炭素 ,  ゼオライト

分類 (2件)： 鉄鋼製造一般  (WD01010X) ,  エネルギー消費,省エネルギー  (WA01082V)

引用文献 (20件)：

• 1) T. Akiyama and J. Yagi: Tetsu-to-Hagané, 82 (1996), 177 (in Japanese).
• 2) C. Prieto, R. Osuna, A. l. Fernandez and L. F. Cabeza: Renew. Energy, 99 (2016), 852.
• 3) S. M. Hasnain: Energy Convers. Manag., 39 (1998), 127.
• 4) M. Al-Zareer, I. Dincer and M. A. Rosen: J. Heat Transf., 140 (2018), 022802.
• 5) K. Pielichowska and K. Pielichowski: Prog. Mater. Sci., 65 (2014), 67.

タイトルに関連する用語 (7件)： 熱利用 ,  CO2 ,  ゼオライト ,  熱化学 ,  エネルギー貯蔵システム ,  熱駆動 ,  実証