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②■人工燃料開発が日本の地域復興につながる未来!フリーエネルギー誕生からエコシステム構築までの構想

#ドリーム燃料 人工燃料開発ヒートアップ!  ■11/24見学会は中止!  トヨタやサントリー製品を運ぶ燃料で実証実験CO2削減年間約26トン https://fb.watch/o9pZPw9k6u/ ーー 【削除される前に】今すぐ、ご覧...

Posted by 山下 由佳 on Monday, November 6, 2023

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Posted by 山下 由佳 on Monday, November 6, 2023

#ドリーム燃料(50円)と国家政策の #合成燃料(700円)の違いについて。未来を変える燃料革命はどっち?利権を打ち破れ!! ■孤独・孤立支援推進法 成立 ■『胎児の日』の制定 ■神学と悪魔学 https://fb.watch/ochb33zl7a/

Posted by 山下 由佳 on Wednesday, November 8, 2023


産業技術総合研究所(AIST)は2022年12月、カーボンニュートラル社会の実現を目指した、再生可能エネルギーを基に合成燃料(e-fuel)を製造するシステムを報道陣に公開した。現時点で合成できるe-fuelは、1日数ccと少ないが、2023年度には現時点の約300倍の規模のプラントを構築し、1日数Lを生産できるようにする計画である。

 これらは、新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)などが進める複数の国家プロジェクトに基づく(図1)。例えば、グリーンイノベーション基金事業「CO2等を用いた燃料製造技術開発プロジェクト/合成メタン製造に係る革新的技術開発/SOECメタネーション技術革新事業」や「次世代FT反応と液体合成燃料一貫製造プロセスに関する研究開発」事業などだ。後者は、2020~2024年度の5年間の開発プロジェクトにおける取り組みである。
今回、AISTが公開したのは、これらのプロセスで重要な役割をする2つの装置/システムだ。(1)水(H2O)と二酸化炭素(CO2)とを同時に電気分解して水素(H2)と一酸化炭素(CO)と酸素(O2)に変換するSOEC(Solid Oxide Electrolysis Cell、固体酸化物形電解セル)の装置、(2)(1)の生成物であるCOとH2の合成ガスを基に、各種の液体合成燃料(e-fuel)をFT(フィッシャー・トロプシュ)法で製造するシステム――である。

 (1)は、H2と空気中のO2を基に、電力とH2Oを取り出す固体酸化物形燃料電池(SOFC)の逆反応、つまり 2H2O+CO2 → 2H2+CO+3/2O2 という反応を進める装置である(図2)。H2OとCO2を共に燃料極で電気分解することから、共電解(co-electrolysis)とも呼ぶ。

産総研が水とCO2から燃料を合成、2023年に年約1tの製造設備導入へ | 日経クロステック(xTECH) (nikkei.com)

「合成燃料(e-fuel)」とは? そのメリットから製造方法まで解説!
合成燃料(e-fuel)とは、二酸化炭素(CO2)と水素(H2)を原材料として製造する石油代替燃料のことです。石油と同じ炭化水素化合物の集合体で、ガソリンや灯油など、用途に合わせて自由に利用できます。
合成燃料(e-fuel)の出番というわけです。

JOGMECが天然ガスから製造した合成燃料(e-fuel)。左からナフサ、灯油、軽油。「人工的な原油」とも呼ばれる合成燃料(e-fuel)は、他にも用途に応じてガソリンやジェット燃料の代替として既存インフラ、設備で利用できるhttps://www.jogmec.go.jp/publish/plus_vol06.html#:~:text=%E5%90%88%E6%88%90%E7%87%83%E6%96%99%EF%BC%88e-f,%E7%87%83%E6%96%99%E3%81%A8%E8%A8%80%E3%81%88%E3%81%BE%E3%81%99%E3%80%82

合成燃料(e-fuel)の4つのメリット

  • エネルギー密度が高い
    長距離を移動する飛行機やトラック、船舶は、水素・アンモニアを利用したり、電動化するハードルが非常に高いとされています。その理由のひとつがエネルギー密度です。水素やアンモニアなどのガス燃料は、液体燃料と同じ体積から得られるエネルギー量が大きく劣ります。そのため飛行機や大型トラックで長距離を移動するには、これまでより多くの容積の燃料を積む必要がありますが、それには輸送機器自体を作り変えなければいけません。電動化についても同様で、現在の飛行機やトラックほどの距離を移動するには、電池の高性能化が必要です。体積あたりのエネルギー密度が高い液体の合成燃料(e-fuel)なら、こうした問題をクリアできます。

  • 従来の設備が利用できる
    従来のガソリンやジェット燃料の代わりに合成燃料(e-fuel)を使うことで、これまでの設備がそのまま利用できます。発電所や飛行機、トラックなど、これまで使っていたものをそのまま使えることは、経済性の面で大きなメリットです。

  • 資源国以外でも製造できる
    化石燃料の産地といえば、中東や北米、ロシアなどが有名ですが、水素と二酸化炭素で製造できる合成燃料(e-fuel)なら、これまで化石燃料が存在しなかった場所でも製造できるうえ、枯渇リスクもありません。もしかしたら、日本でもガソリンや灯油を製造する未来がくるかもしれません。

  • 環境負荷が化石燃料より低い
    合成燃料(e-fuel)は原油に比べて硫黄や重金属の含有量が少ないため、より環境負荷を抑えることができます。

合成燃料(e-fuel)の製造プロセス

 では、多くのメリットを持つ合成燃料(e-fuel)は、どのように作られるのでしょうか。合成燃料(e-fuel)を製造するプロセスを見ていきましょう

合成燃料(e-fuel)の製造プロセス

https://www.jogmec.go.jp/publish/plus_vol06.html#:~:text=%E5%90%88%E6%88%90%E7%87%83%E6%96%99%EF%BC%88e-f,%E7%87%83%E6%96%99%E3%81%A8%E8%A8%80%E3%81%88%E3%81%BE%E3%81%99%E3%80%82
  • 「原材料製造」
    合成燃料(e-fuel)の原材料は水素と二酸化炭素です。水素は太陽光や風力で発電した電力で、水を電気分解して製造します。二酸化炭素は産業用の排気ガスや大気などから回収します。

  • 「合成ガス製造」
    原材料製造で製造・回収した水素と二酸化炭素を反応させ、合成ガスを製造します。

  • 「FT合成」
    合成ガスからFT(フィッシャー・トロプシュ)合成で合成粗油を製造します。言葉は難しいですが、合成粗油とはこれを加工(アップグレーティング)することで、ガソリンや灯油などを自由に製造できる液体です。化石燃料でいう石油のようなイメージです。

  • 「製品化」
    化石燃料でいう「精製」の工程にあたる作業で、FT合成で製造した合成粗油からガソリンや灯油などを製造します。灯油やジェット燃料、軽油、重油など、石油製品を自由に製造できます。

合成燃料(e-fuel)の製造に生かされるJOGMECの「JAPAN-GTLプロセス」

 カーボンニュートラルの実現とエネルギー問題の解決に有効な合成燃料(e-fuel)。2022年4月、政府は合成燃料(e-fuel)を「グリーン戦略」における重要な技術の1つに選定しました。現在、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の「グリーンイノベーション基金事業/CO2等を用いた燃料製造技術開発プロジェクト」(2022~2028年度)の下、商業化に向け、官民連携による合成燃料(e-fuel)の製造技術の研究開発が進められています。

patent.pdf (ittech.co.jp) 
【特許請求の範囲】 【請求項1】  水中において二酸化炭素を還元させて炭化水素を合成する方法であって、  二酸化炭素を含む水に酸素を供給することにより酸素のナノバブルを生じさせ、  光触媒の存在下において、前記酸素のナノバブルを含む水に紫外線を照射することによ り活性酸素を生成させ、  前記活性酸素の存在下において、二酸化炭素を還元させること  を特徴とする炭化水素の合成方法。 【請求項2】  別途調製した液状炭化水素と、前記酸素のナノバブルから生成される前記活性酸素と、 の存在下において、二酸化炭素を還元させること  を特徴とする請求項1に記載の炭化水素の合成方法。 【請求項3】  水中において二酸化炭素を還元させて炭化水素を合成する炭化水素の合成装置であって 、  二酸化炭素を含む水に酸素を供給することにより酸素のナノバブルを発生するナノバブ ル発生手段と、  光触媒の存在下において、前記ナノバブル発生装置により発生した酸素のナノバブルを 含む水に紫外線を照射する紫外線照射手段と、  を備え、  前記紫外線照射手段が前記酸素のナノバブルを含む水に紫外線を照射することにより生 成される活性酸素の存在下において、二酸化炭素を還元させるようにしたこと  を特徴とする炭化水素の合成装置。 【発明の詳細な説明】 【技術分野】 【0001】  本発明は、水中において二酸化炭素を還元させて炭化水素を合成する方法に関する。 【背景技術】 【0002】  従来、水中において二酸化炭素を還元させて炭化水素を合成する方法としては、高温高 圧の条件下において水素を添加して合成する方法等が知られている。しかしながら、従来 の方法においては、高温高圧の条件下において水素を添加して合成を行うため、装置コス トが高くなり、また装置メンテナンスが煩雑であるという問題点があった。 【0003】  そこで、高温高圧の条件及び水素の添加を必要としない炭化水素の合成方法が提案され ている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に示す炭化水素の合成方法においては、 水中に二酸化炭素のガス柱を形成すると共にこのガス柱の周りに水の旋回流を生じさせる ことで、水中に二酸化炭素を微細な気泡にして供給し、大気圧雰囲気中の光触媒の存在下 において二酸化炭素の微細な気泡を含む水に紫外線を照射することにより二酸化炭素を還 元して炭化水素を合成する方法である。 【先行技術文献】 【特許文献】 【0004】 【特許文献1】特許第5131444号公報 【発明の概要】 【発明が解決しようとする課題】 【0005】  しかしながら、特許文献1に示すような炭化水素の合成方法においては、常時、水中に 二酸化炭素のガス柱を形成させる必要があるとともに、二酸化炭素のガス柱の周りに水の 旋回流を生じさせる必要があるため、二酸化炭素のガス柱及び水の旋回流を形成する機構 10 20 30 40 50 (3) JP WO2016/103762 A1 2018.2.8 が必要となり反応機構が複雑になるという問題があった。 【0006】  そこで、本発明は、容易な反応機構により水中の二酸化炭素を還元させて炭化水素を効 率良く合成可能な炭化水素の合成方法及び合成装置を提供することを目的とする。 【課題を解決するための手段】 【0007】  本発明の請求項1に係る発明は、水中において二酸化炭素を還元させて炭化水素を合成 する方法であって、二酸化炭素を含む水に酸素を供給することにより酸素のナノバブルを 生じさせ、光触媒の存在下において、前記酸素のナノバブルを含む水に紫外線を照射する ことにより活性酸素を生成させ、前記活性酸素の存在下において、二酸化炭素を還元させ ることを特徴とする方法である。 【0008】  本発明の請求項2に係る発明は、請求項1に係る炭化水素の合成方法において、別途調 製した液状炭化水素と、前記酸素のナノバブルから生成される前記活性酸素と、の存在下 において、二酸化炭素を還元させることを特徴とする方法である。 【0009】  本発明の請求項3に係る発明は、水中において二酸化炭素を還元させて炭化水素を合成 する炭化水素の合成装置であって、二酸化炭素を含む水に酸素を供給することにより酸素 のナノバブルを発生するナノバブル発生手段と、光触媒の存在下において、前記ナノバブ ル発生装置により発生した酸素のナノバブルを含む水に紫外線を照射する紫外線照射手段 と、を備え、前記紫外線照射手段が前記酸素のナノバブルを含む水に紫外線を照射するこ とにより生成される活性酸素の存在下において、二酸化炭素を還元させるようにしたこと を特徴とするものである。 【発明の効果】 【0010】  本発明によれば、酸素のナノバブルを含む水に紫外線を照射することにより生成される 活性酸素の存在下において二酸化炭素を還元させて炭化水素を合成することから、二酸化 炭素を含む水を単に用いるのみで炭化水素を合成できる。そのため、容易な反応機構によ り炭化水素を合成できるとともに、効率良く炭化水素を合成できる。 【0011】  また、本発明によれば、別途調製した液状炭化水素と、前記酸素のナノバブルから生成 される前記活性酸素と、の存在下において、二酸化炭素を還元させることから、炭化水素 をより多く合成できる。 【図面の簡単な説明】 【0012】 【図1】本発明に係る炭化水素の合成方法により炭化水素を合成する合成装置の一実施形 態の概略構成を示す模式図である。 【図2】本発明に係る炭化水素の合成方法により炭化水素を合成する合成装置の他の実施 形態の概略構成を示す模式図である。 【発明を実施するための形態】 【0013】  まず、本発明に係る炭化水素の合成方法(第1の方法)及びその合成装置について説明 する。 【0014】  図1に示すように、本発明に係る炭化水素の合成方法により炭化水素を合成する合成装 置10は、二酸化炭素が溶存する水Aを収容するための水槽11と、酸素のナノバブル( 数100nm以下の酸素の超微細気泡)を発生するナノバブル発生装置12(「ナノバブ ル発生手段」の一例)と、光触媒(例えば、酸化チタン、酸化亜鉛等)の存在下において 、酸素のナノバブルを含む水Aに紫外線を照射する光触媒装置14(「紫外線照射手段」 の一例)と、を備える。 10 20 30 40 50 (4) JP WO2016/103762 A1 2018.2.8 【0015】  水槽11には、逆浸透膜を通過させた水Aが所定量収容されている。水槽11に収容さ れている水Aには、二酸化炭素が溶存している。なお、図1には図示していないが、水槽 11の外部に二酸化炭素ボンベ等の二酸化炭素供給源を設け、当該二酸化炭素供給源から 水槽11に二酸化炭素を供給する構成(水槽11内を二酸化炭素で充満させる構成)とし ても構わない。また、水Aは、逆浸透膜を通過させた水に限定されるものではなく、二酸 化炭素が溶存している水であればよい。なお、水Aは、逆浸透膜を通過させてイオン或い は塩類等の不純物を除去したものが好ましい。 【0016】  ナノバブル発生装置12は、超微細孔式のナノバブル発生装置である。ナノバブル発生 装置12は、酸素ボンベ等の酸素供給源15に接続され、酸素供給源15から供給される 酸素に基づいて、水槽11内において酸素のナノバブルを発生させる。 【0017】  ナノバブル発生装置12は、酸素の気層(気泡)を噴出する酸素噴出部分と、水槽11 中の水Aを噴出する水噴出部分と、を備える。ナノバブル発生装置12においては、上記 酸素噴出部分及び上記水噴出部分を水槽11内に投入する。 【0018】  上記酸素噴出部分には、ナノレベルの微細孔を有する特殊セラミックフィルターが設け られ、当該微細孔から酸素の気層(気泡)が噴出される。また、上記水噴射部分において は、水槽11中の水Aが上記特殊セラミックフィルターに噴射されることで、上記特殊セ ラミックフィルターの表面を水Aの液流で流す。 【0019】  ナノバブル発生装置12においては、上記特殊セラミックフィルターの微細孔の境界に 水槽11中の水Aの液流を与えることにより、上記酸素噴出部分(微細孔)より噴出され た酸素の気層(気泡)が微細に切断される。そして、切断された酸素の気層(気泡)が水 槽11中の水Aの表面張力により圧縮されることで酸素のナノバブル(超微細気泡)が生 じる。なお、ナノバブル発生装置12は、超微細孔式のものに限定されるものではなく、 酸素のナノバブルを発生可能な装置であれば、他の公知なナノバブル発生装置であっても 構わない。 【0020】  図1に示すように、光触媒装置14は、酸素のナノバブルを含む水Aに紫外線を照射す るためのUVランプ13と、光触媒を内部に備えた反応管17と、を備える。UVランプ 13は、反応管17の周辺に配置され、反応管17に向けて紫外線を照射する。反応管1 7は、紫外線が透過可能な管状の容器であり、その内部を酸素のナノバブルを含む水Aが 通過可能に構成されている。 【0021】  光触媒装置14においては、光触媒を充填させた反応管17の内部に酸素のナノバブル を含む水Aが所定の流量で供給されるとともに、反応管17内を通過する当該水Aに対し て紫外線が照射される。そして、光触媒装置14を通過した水Aを、循環ポンプ16によ って再度光触媒装置14に戻し、所定時間循環させる。 【0022】  合成装置10においては、まず、水槽11内の二酸化炭素を含む水A中で、酸素のナノ バブルをナノバブル発生装置12により発生させる。これにより、発生させた酸素のナノ バブルが、水槽11内の水A中に滞留する(肉眼では透明である)。そして、発生させた 酸素のナノバブルを含む水Aを光触媒装置14に供給することで、光触媒の存在下におい て、紫外線を酸素のナノバブルを含む水Aに照射させる。これにより、反応式(1)に示 すように、ナノバブル状態の酸素からオゾンを介してスーパーオキシドアニオンラジカル 、ヒドロキシルラジカル等の活性酸素が生成される。 3 O 2 →2O 3 →活性酸素(O 2 - ・、OH・等)         (1)  また同時に、反応式(2)に示すように、水Aに溶存する二酸化炭素の還元反応が起こ 10 20 30 40 50 (5) JP WO2016/103762 A1 2018.2.8 る 。 C O 2 + H 2 O→CO+H 2 + O 2                 (2)  そして、上記反応式(2)の二酸化炭素の還元反応は、上記反応式(1)において生成 された活性酸素の存在下で起こるため、反応式(3)に示すような反応が進行し、これに より炭化水素が合成される。 (2n+1)H 2 +nCO→C n H 2 n + 2 +nH 2 O        (3)  すなわち、ナノバブル状態の酸素から生成した活性酸素の存在下において二酸化炭素を 還元させることにより炭化水素を合成する。 【0023】  このように、合成装置10は、二酸化炭素が溶存する水Aにおいて酸素のナノバブルを 発生させ、当該酸素のナノバブルを含む水Aを循環させながら光触媒装置14にて紫外線 を照射して二酸化炭素を還元させて炭化水素を合成する構成であるため、二酸化炭素と酸 素のナノバブルとを含む水を単に用いるのみで(二酸化炭素のガス柱或いは水の旋回流を 形成することなく)容易に炭化水素を合成することができる。そのため、容易な反応機構 により炭化水素を合成できるとともに、効率良く炭化水素を合成できる。 【0024】  次に、本発明に係る炭化水素の合成方法の他の合成方法(第2の方法)及びその合成装 置について説明する。 【0025】  本発明に係る炭化水素の合成方法の他の方法は、別途調製した液状炭化水素及び上述の 合成方法(第1の方法)で生成した活性酸素の存在下において、二酸化酸素を還元するこ とにより新たに液状炭化水素を合成する方法である。 【0026】  ここで、別途調製した液状炭化水素とは、当該第2の方法以外の方法により予め調製し た液状炭化水素であって、第2の方法により合成すべき液状炭化水素と同程度の成分の液 状炭化水素(元油)のことをいう。すなわち、上述の第1の方法及び当該第2の方法以外 の別の方法で予め調製した液状炭化水素(元油)をいう。また、上述の第1の方法で予め 液状炭化水素を合成した場合には、その液状炭化水素も含まれる。さらに、別途調製した 液状炭化水素(元油)としては、炭素数が6から36の炭化水素が挙げられ、例えば、軽 油、灯油等が挙げられる。 【0027】  この方法(第2の方法)により炭化水素を合成する合成装置20は、別途調製した液状 炭化水素E(元油)を供給する第1供給槽21と、上述の第1の方法で生成した活性酸素 を含む水Aを供給する第2供給槽22と、液状炭化水素Eと活性酸素を含む水Aとを反応 させるための反応槽23と、反応後の液状炭化水素E(新油)及び水Aを静置するための 静置槽24と、を備えている。 【0028】  合成装置20においては、まず、別途調製した液状炭化水素E(元油)と、上述の第1 の方法で生成した活性酸素を含む水Aと、の混合液を、所定の圧力で噴霧しながら反応槽 23に供給する。これにより、液状炭化水素Eと活性酸素を含む水Aとの間でミセルが形 成される。またこれと同時に、二酸化炭素ボンベ等の二酸化炭素供給源25より反応槽2 3に二酸化炭素を供給することで、反応槽23内を二酸化炭素で充満させる。これにより 、上記で形成されたミセルに二酸化炭素が取り込まれる。さらに同時に、二酸化炭素で充 満させた反応槽23内において液状炭化水素Eと活性酸素を含む水Aとを反応槽23の撹 拌機26により撹拌する。なお、反応槽23内の温度は室温から40℃程度が好ましく、 30℃程度がより好ましい。また、反応槽23内の圧力は大気圧雰囲気である。 【0029】  上記撹拌後(反応後)、液状炭化水素Eと水Aとの混合液Dを反応槽23から静置槽2 4に供給し、当該混合液Dを所定時間(例えば24時間)静置させる。これにより、液状 炭化水素Eが、静置槽24中の混合液Dの上澄み液として、混合液Dの上層に生成される 10 20 30 40 50 (6) JP WO2016/103762 A1 2018.2.8 。この混合液Dの上層に生成される液状炭化水素E(新油)の量は、別途調製した液状炭 化水素E(元油)の量より10~15%増加する。すなわち、上記第2の方法により新た な液状炭化水素E(新油)が生成する。 【0030】  また、混合液Dの上層に生成された液状炭化水素E(新油)を混合液Dから単離し、上 記活性酸素を含む水Aと混合して再度反応槽23に供給し、上記第2の方法を繰り返し行 うことも可能である。これにより、混合液Dの上層に生成される液状炭化水素Eの量(新 油)は、別途調製した液状炭化水素E(元油)の量より20~30%増加する。すなわち 、上記第2の方法を複数回繰り返し行うことで新たに生成される液状炭化水素E(新油) の量がさらに増加する。 【0031】  このように、合成装置20においては、別途調製した液状炭化水素(元油)と、酸素の ナノバブルを含む水と、を混合させることにより二酸化炭素を還元させることから、別途 調製した液状炭化水素(元油)を含まない場合と比較して、二酸化炭素の還元が促進され 、炭化水素をより多く合成することができる。すなわち、酸素のナノバブルを含む水に紫 外線を照射することにより生成した活性酸素の存在下において、別途調製した液状炭化水 素をさらに追加することで、二酸化炭素の還元が促進され、炭化水素が効率良く合成され る 。 【0032】  以下、本発明の実施例1及び実施例1に対する比較例1及び比較例2について説明する 。なお、本発明は、実施例1に何ら限定されるものではない。 【実施例1】 【0033】  上記合成装置10において、水道水を逆浸透膜に通過させ、50Lの水を水槽11に収 容した。そして、水槽11内でナノバブル発生装置12を稼働させて当該水中に酸素のナ ノバブルを吹き込むとともに、水槽11の外部に設けた二酸化炭素ボンベから当該水中に 二酸化炭素を吹き込んだ。 【0034】  さらに、酸素のナノバブル及び二酸化炭素を吹き込んだ上記水を流速18L/minで 光触媒装置14に供給しながら、酸化チタン(光触媒)の存在下においてUVランプ13 により紫外線を照射した。そして、当該水を光触媒装置14と、水槽11との間で24時 間循環させた。 【0035】  なお、水槽11内に酸素のナノバブル及び二酸化炭素を充分に滞留(溶存)させるため に、上記水を光触媒装置14と、水槽11との間で24時間循環させている間も、水槽1 1内に酸素のナノバブル及び二酸化炭素を継続して吹き込み溶存させた。また、生成した 炭化水素の揮発を防止するために、水槽11の上部表面をシール材によりシールした。 【比較例1】 【0036】  上記合成装置10において、水道水を逆浸透膜に通過させ、50Lの水を水槽11に収 容した。そして、水槽11の外部に設けた酸素ボンベから水槽11内に酸素を供給して当 該水中に酸素を吹き込むとともに、水槽11の外部に設けた二酸化炭素ボンベから当該水 中に二酸化炭素を吹き込んだ。すなわち、ナノバブルの状態ではない酸素を上記水中に供 給した。 【0037】  さらに、酸素及び二酸化炭素を吹き込んだ上記水を流速18L/minで光触媒装置1 4に供給しながら、酸化チタン(光触媒)の存在下においてUVランプ13により紫外線 を照射した。そして、当該水を光触媒装置14と、水槽11との間で24時間循環させた 。 【0038】 10 20 30 40 50 (7) JP WO2016/103762 A1 2018.2.8  なお、実施例1と同様に、水槽11内に酸素及び二酸化炭素を充分に滞留(溶存)させ るために、上記水を光触媒装置14と、水槽11との間で24時間循環させている間も、 水槽11内に酸素及び二酸化炭素を継続して吹き込み溶存させた。また、生成した炭化水 素の揮発を防止するために、水槽11の上部表面をシール材によりシールした。 【比較例2】 【0039】  上記合成装置10において、水道水を逆浸透膜に通過させ、50Lの水を水槽11に収 容した。そして、当該水を流速18L/minで光触媒装置14に供給しながら、酸化チ タン(光触媒)の存在下においてUVランプ13により紫外線を照射した。さらに、当該 水を光触媒装置14と、水槽11との間で24時間循環させた。すなわち、比較例2にお いては、水槽11に収容した水に溶存する溶存酸素及び溶存二酸化炭素のみを用い、実施 例1及び比較例1と比べ、上記水に供給する酸素及び二酸化炭素の量を少なくした。また 、生成した炭化水素の揮発を防止するために、水槽11の上部表面をシール材によりシー ルした。 【0040】  実施例1、比較例1及び比較例2においては、光触媒装置14と、水槽11との間で2 4時間循環させた水から一定量の水を採取し、採取した水からジエチルエーテルを用いて 炭化水素を抽出した。そして、抽出した炭化水素を完全に脱水した後、GC-Mass( SHIMAZU GC-2010)により分析を行った。 【0041】  上記GC-Massによる分析を行った結果、実施例1、比較例1及び比較例2におい て抽出した炭化水素が、炭素数15~20の飽和炭化水素であることがわかった。 【0042】  また、実施例1、比較例1及び比較例2において生成した飽和炭化水素の量を測定した 結果、実施例1においては、500mgの飽和炭化水素が、比較例1においては、200 mgの飽和炭化水素が、比較例2においては、100mg以下の飽和炭化水素が、それぞ れ生成されたことが確認できた。すなわち、酸素のナノバブルを含む水を光触媒装置14 内で処理させることにより、高い収率で飽和炭化水素が生成することがわかった。また、 高い収率で飽和炭化水素を生成するためには、処理を行う水に充分な量の酸素及び二酸化 炭素を供給する必要があることがわかった。 【0043】  次に、本発明の実施例2及び実施例2に対する比較例3について説明する。なお、本発 明は、実施例2に何ら限定されるものではない。 【実施例2】 【0044】  上記合成装置10において、水道水を逆浸透膜に通過させ、100Lの水を水槽11に 収容した。そして、水槽11内でナノバブル発生装置12を120分間稼働させ、上記水 中に酸素のナノバブルを吹き込み滞留させた。 【0045】  さらに、酸素のナノバブルを含む水を流速18L/minで光触媒装置14に供給しな がら、酸化チタン(光触媒)の存在下においてUVランプ13により紫外線を照射した。 そして、酸素のナノバブルを含む水を光触媒装置14内で30分間循環させた。 【0046】  さらに、予め調製した軽油2.5L(元油)と、上記光触媒装置14で処理した酸素の ナノバブルを含む水2.5Lと、の混合液を1.0MPaの圧力で噴霧しながら反応槽2 3に供給した。また、同時に、二酸化炭素を0.3MPaの圧力で500L以上反応槽2 3に供給し、反応槽23を二酸化炭素で充満させた。さらに同時に、二酸化炭素で充満さ せた反応槽23内において上記軽油と上記水とを4分間撹拌した。なお、反応槽23内の 温度を30℃とした。また、反応は大気圧雰囲気中で行った。 【0047】 10 20 30 40 50 (8) JP WO2016/103762 A1 2018.2.8  4分間の撹拌後(反応後)、軽油と水との混合液を反応槽23から静置槽24に供給し 、静置槽24にて当該混合液を24時間静置させた。なお、静置槽24内の温度を35℃ とした。また、当該混合液の静置は大気圧雰囲気中で行った。 【比較例3】 【0048】  比較例3については、水槽11に収容した水に供給する酸素を、上記実施例2における 「酸素のナノバブル」から、水槽11の外部に設けた酸素ボンベから吹き込まれる「ナノ バブル状態でない酸素」(酸素ボンベから供給される酸素を直接水槽11に吹き込んだ状 態)に変更する以外は、上記実施例2と同条件で処理を行った。 【0049】  実施例2においては、24時間静置後、静置槽24内の当該混合液から上澄み液を単離 し、単離した当該上澄み液(新油)を分析した。分析は、表1に示す項目で行った。また 、比較として反応槽23での処理前の軽油(元油)を同様の項目で分析した。その結果、 表1に示すように、上記上澄み液(新油)は、反応槽23での処理前の軽油(元油)と同 等の軽油であることがわかった。 【0050】 【表1】 【0051】  また、実施例2及び比較例3においては、静置槽24内の当該混合液から単離した上澄 み液(軽油)の量を測定した。その結果、実施例2においては、上澄み液(軽油)の量は 2.80Lであった。すなわち、予め調製した軽油が2.5Lであるため、新たに合成さ れた軽油が0.3L(収率12%)であることがわかった。一方、比較例3においては、 上澄み液(軽油)の量は2.58Lであった。すなわち、新たに合成された軽油が0.0 8L(収率3.2%)であることがわかった。以上のことから、「酸素のナノバブル」を 用いた方が、新たに合成される軽油の量(収率)が増えることが確認できた。

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#アンネの法則の山下安音です。私のライフワークは、平和学研究とピースメディア。VISGOのプロデューサーに就任により、完全成果報酬型の教育コンテンツと電子出版に、専念することになりました。udmyとVISGOへ動画教育コンテンで、世界を変える。SDGs3,4の実現に向けて一歩一歩