研究構想
再生可能エネルギー由来の水素製造プラントにおける副生酸素をバイオマスガス化プロセスの酸素富化条件に有効利用することで，風力・太陽光・バイオマス資源が近接して存在する里山・山林地域における小規模分散型の高効率複合エネルギー製造プロセスを構築し，さらには二酸化炭素を分離回収してBECCS（Bio-Energy with Carbon Capture and Storage）を実現することを目標とします．従来のバイオマスガス化では利用困難な低発熱量のバイオマス資源をオンサイトで処理することを考慮して，熱入力数十kW未満の排ガス循環オキシバイオマスガス化炉にくわえて，固体酸化物型燃料電池（SOFC）を発電に利用するシステムを想定して研究を行っています．
木質バイオマスのCO₂ガス化挙動におけるCO₂濃度依存性
燃焼排ガスの主成分はH2OとCO2であり，これらはともにバイオマスガス化炉内の高温場ではガス化剤としての反応性（C＋H2O→CO+H2, C＋CO2→2CO）を示すことが分かっています．本研究ではそのCO₂濃度依存性に注目して，生成ガスの発熱量が高くなる条件を探ります．
木質バイオマスの酸素富化条件下における炭素変換率向上
バイオマスガス化反応は熱源が必要であり，一般的には部分燃焼条件による発熱が用いられます．本研究では酸素富化排ガスによる部分燃焼条件でのガス化炉内温度維持と高発熱量ガス化ガス生成を両立する運転条件を探索します．
バイオマスガス化ガスによる固体酸化物燃料電池の発電特性
バイオマスガス化ガスにはH2だけでなくCO，CO2，および少量の炭化水素が含まれており，これらがSOFC燃料極に与える影響を調べるとともに，その内部改質で劣化しない触媒設計や燃料極微構造の制御技術等の開発等を行っていきます．
