本研究では,ケミカルルーピング水素製造(clhp)プロセスにおける鉄系酸素キャリア(oc)である酸化鉄の酸化・還元反応を評価し,適切な反応条件を検討した.さらに,カーボンニュートラルな水素製造技術の確立を目指し,バイオマスを用いたocの直接還元反応についても検討した.予備酸化処理は酸素キャリアの表面構造と酸化還元反応性の改善に効果的であることが明らかになった.天然酸化鉄鉱物は,純粋な酸化鉄試薬と比較してガス還元反応における反応性が低いものの,高耐熱性成分を複数種類含むため,高温条件下での粒子凝集が生じにくく,水蒸気酸化反応では優れた反応性を示した.バイオマスによる直接還元では,木質バイオマスを流動床反応器に直接導入し,ocの還元反応が進行することを確認した.バイオマスとocの供給比やバイオマスの焙焼処理はocの還元転化率に影響を与えた.また,反応器内に蓄積するバイオマスチャーが層内粒子の流動化状態と反応の進行に影響をおよぼすことも確認された.良好な流動化状態が維持された条件では,還元されたocの水蒸気酸化反応により単一水素ガスが安定して生成されることが確認された.これらの結果は,clhpプロセスにおけるバイオマス利用の有効性を示し,高純度水素製造技術としての実現可能性を検証した.
Li et al. (Thu,) studied this question.