資源開発技術

[1401-09-07] ケミカルヒートポンプ/化学蓄熱材料としての産地別石灰石から得られた酸化カルシウムの反応特性

^○張 紅霞¹、小倉 裕直¹、梅津 基宏²、今井 敏夫²、石井 守² (1. 千葉大学、2. 太平洋セメント株式会社)

司会: 武川順一（京都大学）

キーワード：石灰石、生石灰、ケミカルヒートポンプ、化学蓄熱、反応特性

近年の資源・エネルギー問題および環境問題の解決に向け、ケミカルヒートポンプはエネルギー有効利用技術の一つとして非常に注目されている。ケミカルヒートポンプは、各種温度レベルの熱を化学蓄熱し、蓄・放熱反応によって高温熱および冷熱に変換して再生利用できるクリーンなシステムである。日本で自給できる石灰石から得られた生石灰は、安全、安価で、化学反応性良く蓄熱密度が高いため、石灰系ケミカルヒートポンプ/化学蓄熱試料として、これまで本研究グループで多く用いられてきた。本研究では、異なる産地の石灰石原料を用いて、熱分析装置にて酸化カルシウムの水和・脱水繰り返し反応試験や水和反応速度測定を通し、これら材料の反応活性を検討した。さらに化学反応性へ影響する化学成分、結晶構造、比表面積や強度および反応に伴う膨張・収縮による試料の崩壊等を比較検討することにより、これらの石灰石がケミカルヒートポンプ・蓄熱材料への適用性を検証した。その結果、純度の高い寒水石は、産地が異なっても反応特性における差が大きくないことがわかった。一方、不純物の多い石灰石においては、初回の反応率や反応速度は寒水石に比較すると低いが繰り返し反応によって活性がよくなり、比較的強度を保ったケミカルヒートポンプ・蓄熱材料の機能性材料として使えることがわかった。