2025/07/31 更新

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ナカガキ　タカオ
中垣　隆雄
NAKAGAKI TAKAO
所属
総合研究院 特任教授
職名
特任教授
外部リンク

学位

  • 博士（工学） （ 早稲田大学 ）

研究キーワード

  • 化学再生、エクセルギー、二酸化炭素分離回収

研究分野

  • ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 触媒プロセス、資源化学プロセス

  • ナノテク・材料 / エネルギー化学

  • ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 熱工学

学歴

  • 早稲田大学   工学研究科   機械工学専攻

    - 1992年

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所属学協会

委員歴

  • 日本機械学会 動力エネルギー部門 企画委員 2014年～  

    2014年   

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  • 日本機械学会 関東支部 商議員 2014年～  

    2014年   

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  • 化学工学会 次世代エネルギー社会検討委員会 副委員長 201３年～  

    2013年   

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  • 日本機械学会 動力エネルギー部門 広報委員幹事 2012年～  

    2012年   

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  • 日本機械学会   動力エネルギーシステム部門広報委員，企画委員，関東支部商議員  

    2012年   

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    団体区分：学協会

    日本機械学会

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  • 日本機械学会 発電用規格専門委員会 火力専門委員会 委員 ～2011年  

    2011年   

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  • 化学工学会   エネルギー部会 新エネルギーシステム分科会代表  

    2011年   

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    団体区分：学協会

    化学工学会

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  • 化学工学会 エネルギー部会 新エネルギー・エネルギーシステム分科会長 2011年～  

    2011年   

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  • 化学工学会 エネルギー部会幹事 2010年～  

    2010年   

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  • 日本技術士会 機械部会幹事 2009年～2013年  

    2009年 - 2013年   

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  • 日本機械学会 動力エネルギー部門 シンポジウム企画幹事・委員長 2009～2010年  

    2009年 - 2010年   

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  • 日本技術士会   機械部会幹事  

    2008年 - 2013年   

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    団体区分：学協会

    日本技術士会

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  • 日本機械学会 論文査読委員 2007年～  

    2007年   

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論文

  • Effect of solidification and cooling methods on the efficacy of slag as a feedstock for CO2 mineralization

    Corey Adam Myers, Takao Nakagaki

    ISIJ International   58 ( 2 )   211 - 219   2018年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Iron and Steel Institute of Japan  

    DOI： 10.2355/isijinternational.ISIJINT-2017-478

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  • Distributed Cogeneration of Power and Heat within an Energy Management Strategy for Mitigating Fossil Fuel Consumption 査読

    Yasunori Kikuchi, Yuichiro Kanematsu, Ryuichi Sato, Takao Nakagaki

    JOURNAL OF INDUSTRIAL ECOLOGY   20 ( 2 )   289 - 303   2016年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/jiec.12374

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  • Electric power generation and its backend technology

    Takao Nakagaki

    Energy Technology Roadmaps of Japan: Future Energy Systems Based on Feasible Technologies Beyond 2030   236 - 238   2016年1月

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    記述言語：英語   出版者・発行元：Springer Japan  

    DOI： 10.1007/978-4-431-55951-1

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  • Thermal power generation

    Takao Nakagaki

    Energy Technology Roadmaps of Japan: Future Energy Systems Based on Feasible Technologies Beyond 2030   239 - 255   2016年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：論文集(書籍)内論文   出版者・発行元：Springer Japan  

    DOI： 10.1007/978-4-431-55951-1_14

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  • Energy technology roadmaps of Japan: Future energy systems based on feasible technologies beyond 2030

    Kato, Yukitaka, Koyama, Michihisa, Fukushima, Yasuhiro, Nakagaki, Takao

    Energy Technology Roadmaps of Japan: Future Energy Systems Based on Feasible Technologies Beyond 2030   1 - 573   2016年1月

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    © Springer Japan 2016.This book, edited by members of the Committee of Future Energy and Social Systems, The Society of Chemical Engineers, Japan, describes energy technology roadmaps for Japan post-Fukushima. In this work, energy technology experts show quantitatively the advantages and disadvantages of major energy technologies with which they are involved, in a unified chapter structure with figures illustrating the technology development perspectives. The future energy vision for Japan together with the pathway is quantitatively discussed, explicitly considering the contributions of individual energy technology by referring to the technology roadmaps. The pathways for future energy vision thus derived will be useful not only for all energy researchers but also for graduate students in the field to grasp the potential of the technologies and future energy system of Japan.

    DOI： 10.1007/978-4-431-55951-1

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  • Material and heat flow analysis in thermal energy storage and transport system utilizing unused heat from bagasse boiler

    FUJII Shoma, KANEMATSU Yuichiro, KIKUCHI Yasunori, NAKAGAKI Takao

    Mechanical Engineering Journal   3 ( 5 )   16 - 00334-16-00334   2016年

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    <p>Sugar production is the main industry in Tanegashima, Japan. Whilst the sugar mill recycles sugarcane bagasse as a fuel, it concurrently generates large amounts of unused 200 °C heat during operation. Raw sugar is shipped to a refinery in Osaka for the final stages of production, which uses a city gas boiler to continuously generate a large quantity of 150 °C heat. However, factories in Tanegashima need a continuous supply of process steam at temperatures of up to 120 °C. To resolve this spatial and seasonal mismatch of heat, we propose a thermal energy storage and transport system using a zeolite adsorption/regeneration cycle. A process flow diagram of the sugar mill has been developed, and the amount of available heat, the potential storage capacity, and the transportable amount of heat have been calculated. Two scenarios were analyzed, in which the stored heat is shipped to Osaka, or used on the island. This was achieved by calculating the rate-based storage capacity of zeolite, based upon an adsorption and regeneration test. The transportable quantity of zeolite determines the feasibility of using waste heat. In the first case, transport of heat to the sugar refinery in Osaka has little possibility of being implemented. In the second case, transport of heat to a liquor factory in Tanegashima can potentially reduce its usage of heavy oil by 83 %, equivalent to 33 kL/year.</p>

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  • ICOPE-15-1132 Transport system of unused heat from bagasse-boiler by using chemical heat storage in sugar milling and refinery process

    FUJII Shoma, SATOH Ryuichi, KANEMATSU Yuichiro, KIKUCHI Yasunori, NAKAGAKI Takao

    Proceedings of the International Conference on Power Engineering : ICOPE   2015 ( 12 )   "ICOPE - 15-1132-1"-"ICOPE-15-1132-11"   2015年11月

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会  

    In Tanegashima, the sugar mill, which is the main industry recycles sugarcane bagasse as a fuel but concurrently generates the massive amounts of unused heat at 200℃. Raw sugar is shipped to a sugar-refinery in Osaka where the sugar products are produced. The sugar-refinery uses a city gas boiler to generate a massive quantity of heat at 150℃ for refining. In order to resolve this spatial and temporal mismatch, we propose the application of chemical heat storage. Steam adsorption and desorption cycle of zeolite was employed in this work. Process flow diagram of the sugar mill was developed and potential heat storage capacity, the transport capacity for zeolite and reduction rates of city gas consumption at Osaka were calculated. From the results, it was revealed that the transport capacity for zeolite was restricting factor in the heat storage and transport system. In fact, heat storage capacity depends on desorption amount and regeneration rates, so potential heat storage capacity, the transport capacity for zeolite and fuel reduction rates at Osaka were recalculated using the results of the adsorption/regeneration tests.

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  • ICOPE-15-1038 Quantitative Evaluation of CO_2 Emission Reduction and Energy Conservation in Iron Making Process by Using In-plant CO Recycling System

    SUZUKI Katsuki, NAKAGAKI Takao, SUMI Ikuhiko, ISHII Jun

    Proceedings of the International Conference on Power Engineering : ICOPE   2015 ( 12 )   "ICOPE - 15-1038-1"-"ICOPE-15-1038-8"   2015年11月

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会  

    Japanese iron and steel manufacturing industries import a significant amount expensive coking coal (coke); reduction of coke consumption is a great challenge for the industry. In this paper, we propose an in-plant CO recycling system which supplements coke with gaseous CO as a reducing agent in the blast furnace. Process flow diagrams including a blast furnace with CO recycling, coke oven, and hot blast stove were built in Aspen Plus and the effect of CO recycling on coal conservation, exergy efficiency, and CO_2 emission were quantitatively evaluated. In the blast furnace the input exergy, effective exergy ratio, overall CO_2 emissions, and the input coke decreased as the degree of CO circulation was increased. The recirculated CO gas was separated from the Blast Furnace Gas (BFG), the coke oven gas, and the converter gas. The separation and recycling of CO into the blast furnace resulted in the decrease of input coke, and input exergy by 13.0% and 10.3%, respectively. On the other hand, overall CO_2 emissions increased by 2.6%

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  • Quantitative Evaluation of CO2 Emission Reduction of Active Carbon Recycling Energy System for Ironmaking by Modeling with Aspen Plus 査読

    Katsuki Suzuki, Kentaro Hayashi, Kohei Kuribara, Takao Nakagaki, Seiji Kasahara

    ISIJ INTERNATIONAL   55 ( 2 )   340 - 347   2015年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.2355/isijinternational.55.340

    Web of Science

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  • Process Evaluation of Use of High Temperature Gas-cooled Reactors to an Ironmaking System Based on Active Carbon Recycling Energy System

    Kentaro Hayashi, Seiji Kasahara, Kouhei Kuribara, Takao Nakagaki, Xing L. Yan, Yoshiyuki Inagaki, Masuro Ogawa

    ISIJ INTERNATIONAL   55 ( 2 )   348 - 358   2015年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.2355/isijintemational.55.348

    Web of Science

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  • Process Evaluation of Use of High Temperature Gas-cooled Reactors to an Ironmaking System Based on Active Carbon Recycling Energy System 査読

    Kentaro Hayashi, Seiji Kasahara, Kouhei Kuribara, Takao Nakagaki, Xing L. Yan, Yoshiyuki Inagaki, Masuro Ogawa

    ISIJ INTERNATIONAL   55 ( 2 )   348 - 358   2015年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.2355/isijintemational.55.348

    Web of Science

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  • Quantitative Evaluation of CO2 Emission Reduction of Active Carbon Recycling Energy System for Ironmaking by Modeling with Aspen Plus 査読

    Katsuki Suzuki, Kentaro Hayashi, Kohei Kuribara, Takao Nakagaki, Seiji Kasahara

    ISIJ INTERNATIONAL   55 ( 2 )   340 - 347   2015年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.2355/isijinternational.55.340

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  • Numerical Analysis for CO2 Absorption and Regeneration Behavior in Porous Solid Sorbent by Modified Unreacted-Core Model 査読

    Takahiro Tanaka, Eiki Tabata, Takao Nakagaki, Mamoru Mizunuma, Yasuko Y. Maruo

    JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN   47 ( 7 )   561 - 568   2014年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1252/jcej.13we310

    Web of Science

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  • Present Status and Points of Discussion for Future Energy Systems in Japan from the Aspects of Technology Options 査読

    Michihisa Koyama, Seiichiro Kimura, Yasunori Kikuchi, Takao Nakagaki, Kenshi Itaoka

    JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN   47 ( 7 )   499 - 513   2014年7月

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  • Present Status and Points of Discussion for Future Energy Systems in Japan from the Aspects of Technology Options

    Michihisa Koyama, Seiichiro Kimura, Yasunori Kikuchi, Takao Nakagaki, Kenshi Itaoka

    JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN   47 ( 7 )   499 - 513   2014年7月

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  • Numerical Analysis for CO₂ Absorption and Regeneration Behavior in Porous Solid Sorbent by Modified Unreacted-Core Model (Special Issue for the International Symposium on Innovative Materials for Processes in Energy Systems 2013 (IMPRES2013)) 査読

    TANAKA Takahiro, TABATA Eiki, NAKAGAKI Takao, Mizunuma Mamoru, Maruo Yasuko Y

    JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN   47 ( 7 )   561 - 568   2014年

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    Lithium ortho-silicate (Li4SiO4) is a suitable solid sorbent for capturing CO2 from solid oxide fuel cells. CO2 absorption reactors packed with porous-solid spherical pellets of Li4SiO4 show unsteady temperature distribution and capture ratio behavior owing to the unsteady CO2 absorption rate and highly exothermic process. The CO2 absorption rate of this sorbent reportedly depends on temperature, CO2 concentration, and CO2 accumulation, expressed as the weight change of the sorbent. Nevertheless, discussions of detailed mechanisms of CO2 absorption by this sorbent are rare. In this study, the modified unreacted core model is proposed to explain the mechanism of CO2 absorption of a porous-solid spherical pellet, and numerical analysis was conducted to simulate the unsteady behavior of the sorbent. Important properties such as the reaction rate constant, the gas film mass transfer coefficient, and the coefficient for effective diffusion through the product layers were empirically derived using thermogravimetry and a diluted packed-bed reactor. Numerical analysis by applying these parameters to the modified unreacted core model adequately explained the complicated CO2 absorption and regeneration behaviors.

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  • 化学反応による排熱回収で高効率発電:—化学再生発電による天然ガスの高度利用—

    中垣 隆雄

    電気学会誌   134 ( 3 )   156 - 160   2014年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：電気学会  

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  • 次世代エネルギー社会検討委員会の活動報告「プロセス安全管理」第1回研究会を平成25年6月10日に開催

    中垣 隆雄

    化学工学 = Chemical engineering   77 ( 10 )   2013年10月

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  • 電気化学的部分酸化による排熱のエクセルギー再生を目的とした固体酸化物形燃料電池の性能評価

    尾関 高行, 中垣 隆雄

    日本機械学会論文集 B編   79 ( 804 )   1583 - 1593   2013年

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1299/kikaib.79.1583

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  • 化学再生発電システムによる燃料削減効果

    OHM   99 ( 6 )   4 - 5   2012年6月

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    記述言語：日本語  

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  • 「東日本エネルギー危機に関する緊急提言」のフォローアップレポート

    菊池 康紀, 梶川 裕矢, 加藤 之貴, 窪田 光宏, 中垣 隆雄, 福島 康裕, 松方 正彦, 古山 通久

    化学工学 = Chemical engineering   76 ( 3 )   154 - 157   2012年3月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：化学工学会  

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  • J081052 固体高分子形燃料電池の内部圧力分布計測に関する研究 : WAX系感温塗料の圧力計測への適用([J08105]燃料電池(5))

    塚田 大祐, 中垣 隆雄, 長 大介

    年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan   2011   "J081052 - 1"-"J081052-3"   2011年9月

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会  

    Decreasing the contact resistance between components with high sensitivity of the contact pressure in the Polymer Electrolyte Fuel Cell improves the cell performance accompanied with the complex interaction between the transport phenomenon of heat, reactants and electrons, especially, under the high current density operation of Fuel Cell Vehicles. This work aims to establish the method of measuring pressure distribution in the cell by quantifying the discoloration level of irreversible temperature-sensitive paint which also has pressure sensitivity. Three paint samples, which discolor at 95, 100 and 105 °C, were prepared in uniform thickness and pressurized during the fixed time under the condition of constant temperature and humidity. The discoloration level was quantified with the peak value of the brightness spectrum which is obtained by image processing of the sample picture of the microscope. A linear correlation between pressure and discoloration level was obtained in some paints, and at 70°C and relative humidity of 70 %, one of paints could quantify pressure range from 0.5 to 2.5 MPa and one of the other paints could quantify the lower pressure range.

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  • J081054 固体高分子形燃料電池ガス拡散層の電子輸送抵抗に関する研究([J08105]燃料電池(5))

    金 柱城, 中垣 隆雄, 長 大介

    年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan   2011   "J081054 - 1"-"J081054-5"   2011年9月

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会  

    The cost of PEFC (Polymer Electrolyte Fuel Cell) vehicle should be reduced to spread widely, and to realize cost reduction, high current density operation under the condition of high temperature and low humidification is required. It is important for reduction of ohmic loss at the severe operating conditions to evaluate properly electron transport phenomena derived electric resistance of cell components such as GDL (Gas Diffusion Layer). This research approached to explain difference in electrical resistances among commercially available GDLs made of fabricated carbon fibers from both macroscopic and microscopic viewpoints, which are bulk density of GDLs and graphitization of carbon fibers and binders measured by Raman spectroscopy. The results of measurements indicated that electrical resistivity significantly correlated with both characteristics.

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  • 骨太エネルギー技術ロードマップ技術の紹介(1) : 社会とエネルギー

    中垣 隆雄

    化学工学 = Chemical engineering   75 ( 3 )   126 - 129   2011年3月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：化学工学会  

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  • Enhanced hydrogen production process from coal integrated with CO2 separation using dual chemical looping

    Nakagaki, e

    Energy Procedia   Vol.4   324 - 332   2011年1月

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    記述言語：英語  

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  • 燃料電池MEA構成部材の電子伝導度と接触抵抗の分離解析手法の開発

    小高 敏和, 高田 慎一郎, 酒井 政信, 福山 陽介, 青木 敦, 田渕 雄一郎, 久保 則夫, 酒井 弘正, 中垣 隆雄

    日本伝熱シンポジウム講演論文集   2011 ( 0 )   266 - 266   2011年

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    固体高分子型燃料電池の低コスト化のためには高電流密度運転化が有効であり，その達成には電子抵抗低減によるIR損失の低減が不可欠である．その為には接触抵抗の分離を含めたセル構成要素の抵抗の把握が必要となる．接触抵抗の分離には厚さ違いサンプルを用いた手法が主であるが，特にガス拡散層のような多孔体においては厚さのみを変化させることが困難であり，実構造データに基づいた多孔体バルク抵抗解析手法を開発したので報告する

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  • 実装可能な技術による将来エネルギーシステムの設計

    菊池 康紀, 梶川 裕矢, 窪田 光宏, 古山 通久, 松方 正彦, 中垣 隆雄, 福島 康裕, 藤岡 恵子, 加藤 之貴

    日本LCA学会研究発表会講演要旨集   2011 ( 0 )   10 - 10   2011年

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    震災に端を発したエネルギー問題により将来の日本におけるシナリオ解析に基づくシステム設計の必要性を認識することとなった。本研究では、個別のエネルギー技術のモデル化を通し、将来日本において実装可能な技術によるエネルギー需給構造を分析した。エネルギー技術の専門家へのヒアリングなども通し、将来の技術導入を予測し、現実的な解析に基づくエネルギーシステムの将来シナリオを提案する。

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  • 固体高分子形燃料電池ガス拡散層内の水蒸気有効拡散係数の計測

    酒井 隆志, 近藤 友樹, 勝田 正文, 中垣 隆雄, 久保 則夫, 青木 敦

    日本伝熱シンポジウム講演論文集   2011 ( 0 )   276 - 276   2011年

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    PEFCのMEA内部で，面圧において熱・電子輸送抵抗とトレードオフの関係にある物質輸送抵抗を評価すべく，ガス拡散層内の水蒸気有効拡散係数を実測した．空気中における一方向拡散として扱える鉛直設置・拡散距離可変の円筒容器でキャピラリープレートを用いて対流の影響を排除し，恒温槽内で上端に乾燥空気を流しながら下端の水面低下時間を測定した．ガス拡散層を積層して所望の面圧下で測定した結果を気孔率，屈曲度および拡散抵抗と面圧との関係で整理し，X線CTから求めた構造ベースとした簡易モデル計算により検証した．

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  • Tackling Power Outages in Japan: The Earthquake Compels a Swift Transformation of the Power Supply 査読

    Yasuhiro Fukushima, Yasunori Kikuchi, Yuya Kajikawa, Mitsuhiro Kubota, Takao Nakagaki, Masahiko Matsukata, Yukitaka Kato, Michihisa Koyama

    JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN   44 ( 6 )   365 - 369   2011年

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  • 化学反応による廃熱のエクセルギー増進

    中垣隆雄

    クリーンエネルギー   第19巻 ( 6号 )   17 - 21   2010年6月

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    記述言語：日本語  

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  • 電気化学的部分酸化による排熱のエクセルギー再生に関する調査研究

    尾関高行, 中垣隆雄

    日本機械学会論文集   第76巻 ( 第763号B編 )   44 - 46   2010年3月

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    記述言語：日本語  

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  • 電気化学的部分酸化による排熱のエクセルギー再生に関する調査研究(<特集>第14回動力・エネルギー技術シンポジウム)

    尾関 高行, 中垣 隆雄

    日本機械学會論文集. B編   76 ( 763 )   406 - 408   2010年3月

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    Electrochemical partial oxidation (EPOx) of methane can convert exhaust heat into electricity as much as difference between change of Gibbs free energy and change of enthalpy. In this paper, we considered 30kW power generation system combined Micro Gas Turbine and the Partial Oxdation Solid Oxide Fuel Cell using Gadolinium Doped Ceria as the electrolyte that has high oxide ion conductivity below 600℃. The cylindrical-shaped POSOFC is operated at 572℃ recovering turbine exhaust heat of 593℃ and accompanying production of hydrogen and carbon monoxide. According to the result of process simulation coupling with SOFC simulation including detailed polarization models, only addition of 16 liter POSOFC can increases the power generation efficiency by 8.5 points at fuel utilization of 80.1%.

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  • PEFC用MEAの熱抵抗及び発電中のMEA内温度の計測

    高田 慎一郎, 吉村 祐哉, 足立 拓也, 草鹿 仁, 中垣 隆雄, 久保 則夫, 鈴江 祥典, 青谷 幸一郎

    日本伝熱シンポジウム講演論文集   2010 ( 0 )   209 - 209   2010年

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    燃料電池のコスト低減には高電流密度運転が有効であるが、MEA内の温度上昇（相対湿度低下）に伴う分極増大（プロトン輸送損失増大）がその阻害要因となっている。本研究では、MEA内の温度上昇の支配因子となるセル構成部材の熱抵抗（部材間の接触熱抵抗を含む）を定常熱流法で計測した。また、電気伝導度に温度感度を有する金属微細線（絶縁被覆付与）を用い、発電中のMEA内温度を計測する手法を開発した。本手法で計測したMEA内温度は、熱抵抗の実測値から簡易モデルで求めた計算値と良好に一致することを確認した。

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  • PEFC内部における熱・物質輸送現象の評価・解析技術の開発

    中垣隆雄, 勝田正文, 久保則夫

    燃料電池   Vol.9 ( No.2 )   30 - 36   2009年11月

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    記述言語：日本語  

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  • 化学再生発電：化学反応による廃熱のエクセルギー増進

    中垣隆雄

    化学工学   第73巻 ( 第9号 )   435 - 437   2009年9月

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    記述言語：日本語  

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  • DME化学再生ガスタービンの実証試験

    中垣隆雄, 大橋幸夫, 高橋武雄, 山中矢, 佐藤純一, 笹部和宏, 渡邊恒典

    日本機械学会論文集   第72巻 ( 第718号B編 )   513 - 514   2009年3月

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    記述言語：日本語  

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  • DME化学再生発電システムの開発 —マイクロガスタービンによる実証試験—

    山中, 中垣ほか

    日本ガスタービン学会誌   36 ( 3 )   219 - 224   2008年5月

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    記述言語：日本語  

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  • DME改質触媒の化学再生ガスタービンへの適用性評価

    中垣ほか

    日本機械学会論文集   72 ( 718B )   1633 - 1640   2006年6月

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    記述言語：日本語  

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  • 化学再生発電システム

    中垣隆雄

    化学工学会誌   70 ( 3 )   159 - 162   2006年3月

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    記述言語：日本語  

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  • 化学再生ガスタービンシステムの技術開発（２）

    中垣隆雄

    火力原子力発電技術協会誌   56 ( 11 )   1071 - 1077   2005年11月

    　詳細を見る

    記述言語：日本語  

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  • DMEを燃料とする化学再生発電システムの開発

    技術情報誌「OHM」   2005年9月

    　詳細を見る

    記述言語：日本語  

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  • PERFORMANCE PREDICTION OF HIGH-TEMPERATURE CO2 CAPTURE SYSTEM UTILIZING LITHIUM SILICATE FOR PULVERIZED COAL-FIRED POWER PLANT

    Nakagaki, e

    Proc. ASME Power05   2005年4月

    　詳細を見る

    記述言語：英語  

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  • Chemically Recuperated Gas Turbine using Dimethyl Ether as Fuel

    Nakagaki, e

    IERE News Letter   2005年1月

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    記述言語：英語  

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  • 化学再生ガスタービンシステムの技術開発（１）

    中垣隆雄

    火力原子力発電技術協会誌   55 ( 11 )   1190 - 1195   2004年11月

    　詳細を見る

    記述言語：日本語  

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  • R&amp;D最前線：ジメチルエーテルを燃料とする化学再生発電システムの開発

    中垣隆雄

    東芝レビュー   2004年11月

    　詳細を見る

    記述言語：日本語  

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  • 天然ガス改質型化学再生ガスタービンの要素研究 第２報 要素技術の実験的検討

    中垣ほか

    日本機械学会論文集   69 ( 688B )   2725 - 2732   2003年12月

    　詳細を見る

    記述言語：日本語  

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  • Development of Components for Chemically Recuperated Gas Turbine with Natural Gas Steam-Reforming

    Nakagaki, e

    Proc. International Conference on Power Engineering-03   2003年11月

    　詳細を見る

    記述言語：英語  

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  • 天然ガス改質型化学再生ガスタービンの要素研究 第１報 化学再生ガスタービンのシステム特性と改質器の設計

    中垣ほか

    日本機械学会論文集   69 ( 687B )   2545 - 2552   2003年11月

    　詳細を見る

    記述言語：日本語  

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  • DEVELOPMENT OF CHEMICALLY RECUPERATED MICRO GAS TURBINE

    Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, ASME   125   391 - 397   2003年10月

    　詳細を見る

    記述言語：英語  

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  • 化学再生ガスタービンコージェネレーションシステム

    中垣隆雄

    日本設計工学会誌   37 ( 12 )   620 - 625   2002年12月

    　詳細を見る

    記述言語：日本語  

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  • 溶融炭酸塩型燃料電池用ガスシール構造に関する研究 第2報 ガスシール構造の実験的検討

    中垣ほか

    日本機械学会論文集   63 ( 688B )   1273 - 1280   2002年4月

    　詳細を見る

    記述言語：日本語  

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  • Pressure losses at dividing and combining junctions in a molten carbonate fuel cell stack 査読

    H Hirata, T Nakagaki, M Hori

    JOURNAL OF POWER SOURCES   102 ( 1-2 )   118 - 123   2001年12月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Web of Science

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  • Development of methanol steam reformer for chemical recuperation

    T Nakagaki, T Ogawa, K Murata, Y Nakata

    JOURNAL OF ENGINEERING FOR GAS TURBINES AND POWER-TRANSACTIONS OF THE ASME   123 ( 4 )   727 - 733   2001年10月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Web of Science

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  • Effect of gas channel height on gas flow and gas diffusion in a molten carbonate fuel cell stack 査読

    H Hirata, T Nakagaki, M Hori

    JOURNAL OF POWER SOURCES   83 ( 1-2 )   41 - 49   1999年10月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Web of Science

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  • 溶融炭酸塩型燃料電池用ガスシール構造に関する研究

    中垣ほか

    日本機械学会論文集   63 ( 616B )   4055 - 4060   1997年12月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会  

    Molten carbonate fuel cells (MCFCs) are expected to be large-scale, highly efficient energy sources in the future. A reactant gas seal is one of the critical issues in achievement of reliability of the MCFC stack, which is a key piece of equipment in an MCFC power plant. At present, the wet gas seal with carbonate molten at the operating temperature (650℃) is generally considered to be suitable as such a seal. On the other hand, to be cost-competitive with existing power plants, the MCFC stack must consist almost entirely of thin sheet metal parts. In this report, a wet gas seal configuration composed of thin sheet metal parts is proposed. Then, the long-term performance of the wet gas seal in an actual MCFC is evaluated.

    CiNii Books

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書籍等出版物

  • エクセルギーデザイン学の理解と応用 続熱管理士教本

    大阪大学出版会  2012年12月  （ ISBN:9784872594140 ）

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    記述言語：日本語  

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  • これからのエネルギーと省エネ—エネルギーあなたはどれを選ぶ?〈3〉

    さえら書房  2012年7月  （ ISBN:9784378012438 ）

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    記述言語：日本語  

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  • ゼロから見直すエネルギー

    丸善出版  2012年4月  （ ISBN:9784621085134 ）

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    記述言語：日本語  

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  • これまでのエネルギー—エネルギーあなたはどれを選ぶ?〈1〉

    さえら書房  2012年4月  （ ISBN:9784378012414 ）

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    記述言語：日本語  

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  • Science and technology in catalysis 2006

    Elsevier  2007年5月  （ ISBN:9784062134293 ）

    　詳細を見る

    記述言語：英語  

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  • DMEハンドブック

    オーム社  2006年4月  （ ISBN:4274202291 ）

    　詳細を見る

    記述言語：日本語  

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MISC

  • 化学再生発電システムによる燃料削減効果 査読

    OHM   99 ( 6 )   4 - 5   2012年6月

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    記述言語：日本語  

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  • Enhanced Hydrogen Production Process from Coal Integrated with CO2 Separation Using Dual Chemical Looping

    Takao Nakagaki

    10TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON GREENHOUSE GAS CONTROL TECHNOLOGIES   4   324 - 332   2011年

    　詳細を見る

  • Enhanced hydrogen production process from coal integrated with CO 2 separation using dual chemical looping

    Takao Nakagaki

    Energy Procedia   4   324 - 332   2011年

    　詳細を見る

    記述言語：英語   出版者・発行元：Elsevier Ltd  

    DOI： 10.1016/j.egypro.2011.01.058

    Scopus

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  • 化学反応による廃熱のエクセルギー増進 査読

    中垣隆雄

    クリーンエネルギー   第19巻 ( 6号 )   17 - 21   2010年6月

    　詳細を見る

    記述言語：日本語  

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  • 電気化学的部分酸化による排熱のエクセルギー再生に関する調査研究 査読

    尾関高行, 中垣隆雄

    日本機械学会論文集   第76巻 ( 第763号B編 )   44 - 46   2010年3月

    　詳細を見る

    記述言語：日本語  

    DOI： 10.1299/kikaib.76.763_406

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  • PEFC内部における熱・物質輸送現象の評価・解析技術の開発 査読

    中垣隆雄, 勝田正文, 久保則夫

    燃料電池   Vol.9 ( No.2 )   30 - 36   2009年11月

    　詳細を見る

    記述言語：日本語  

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  • 化学再生発電：化学反応による廃熱のエクセルギー増進 査読

    中垣隆雄

    化学工学   第73巻 ( 第9号 )   435 - 437   2009年9月

    　詳細を見る

    記述言語：日本語  

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  • DME化学再生ガスタービンの実証試験 査読

    中垣隆雄, 大橋幸夫, 高橋武雄, 山中矢, 佐藤純一, 笹部和宏, 渡邊恒典

    日本機械学会論文集   第72巻 ( 第718号B編 )   513 - 514   2009年3月

    　詳細を見る

    記述言語：日本語  

    DOI： 10.1299/kikaib.75.751_513

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  • DME化学再生発電システムの開発 —マイクロガスタービンによる実証試験— 査読

    山中, 中垣ほか

    日本ガスタービン学会誌   36 ( 3 )   219 - 224   2008年5月

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    記述言語：日本語  

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  • DME改質触媒の化学再生ガスタービンへの適用性評価 査読

    中垣ほか

    日本機械学会論文集   72 ( 718B )   1633 - 1640   2006年6月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会  

    Dimethyl ether (DME), which is attracting attention as an alternative fuel for versatile use, has been tried to apply to the Chemically Recuperated Gas Turbine (CRGT), since DME steam-reforming that occurs at temperatures below 350℃ with endothermic reaction is suitable for chemical heat recovery and leads to enhancement of power generation efficiency and power output. One of important concerns for the DME-fueled CRGT is related to catalyst reactions in the heat recovery reformer that is a key component of the system because exothermic reactions such as methanation and CO shift disturb the chemical heat recovery. Almost 30 kinds of precious metal-based catalyst were screened using the pressurized reformer to find the most suitable candidate for the CRGT from the viewpoint of LHV increase of the reformed gas. The selected candidate of catalyst was also tested with various temperature, steam/DME molar ratios (S/DME) and pressures. The result indicated that T=450℃ and S/DME=3.5 was an appropriate condition for the reasons of the balance between endothermic and exothermic reaction rates and carbon deposition. The catalyst was also available for the pressure range up to 2.1 MPa in a MW class GT system without significant decrease of chemical heat recovery.

    DOI： 10.1299/kikaib.72.1633

    CiNii Books

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  • 化学再生発電システム 査読

    中垣隆雄

    化学工学会誌   70 ( 3 )   159 - 162   2006年3月

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    記述言語：日本語  

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  • 化学再生ガスタービンシステムの技術開発（２） 査読

    中垣隆雄

    火力原子力発電技術協会誌   56 ( 11 )   1071 - 1077   2005年11月

    　詳細を見る

    記述言語：日本語  

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  • DMEを燃料とする化学再生発電システムの開発 査読

    技術情報誌「OHM」   2005年9月

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    記述言語：日本語  

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  • PERFORMANCE PREDICTION OF HIGH-TEMPERATURE CO2 CAPTURE SYSTEM UTILIZING LITHIUM SILICATE FOR PULVERIZED COAL-FIRED POWER PLANT 査読

    Nakagaki, e

    Proc. ASME Power05   2005年4月

    　詳細を見る

    記述言語：英語  

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  • Chemically Recuperated Gas Turbine using Dimethyl Ether as Fuel

    Nakagaki, e

    IERE News Letter   2005年1月

    　詳細を見る

    記述言語：英語  

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  • PERFORMANCE PREDICTION OF HIGH-TEMPERATURE CO2 CAPTURE SYSTEM UTILIZING LITHIUM SILICATE FOR PULVERIZED COAL-FIRED POWER PLANT

    Nakagaki, e

    Proc. ASME Power05   2005年

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  • 化学再生ガスタービンシステムの技術開発（１）

    中垣隆雄

    火力原子力発電技術協会誌   55 ( 11 )   1190 - 1195   2004年11月

    　詳細を見る

    記述言語：日本語  

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  • R&amp;D最前線：ジメチルエーテルを燃料とする化学再生発電システムの開発 査読

    中垣隆雄

    東芝レビュー   2004年11月

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    記述言語：日本語  

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  • 天然ガス改質型化学再生ガスタービンの要素研究 第２報 要素技術の実験的検討 査読

    中垣ほか

    日本機械学会論文集   69 ( 688B )   2725 - 2732   2003年12月

    　詳細を見る

    記述言語：日本語  

    DOI： 10.1299/kikaib.69.2725

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  • Development of Components for Chemically Recuperated Gas Turbine with Natural Gas Steam-Reforming

    Nakagaki, e

    Proc. International Conference on Power Engineering-03   2003年11月

    　詳細を見る

    記述言語：英語  

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  • Development of Components for Chemically Recuperated Gas Turbine with Natural Gas Steam-Reforming 査読

    Nakagaki, e

    Proc. International Conference on Power Engineering-03   2003年11月

    　詳細を見る

    記述言語：英語  

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  • 天然ガス改質型化学再生ガスタービンの要素研究 第１報 化学再生ガスタービンのシステム特性と改質器の設計 査読

    中垣ほか

    日本機械学会論文集   69 ( 687B )   2545 - 2552   2003年11月

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    記述言語：日本語  

    DOI： 10.1299/kikaib.69.2545

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  • Development of chemically recuperated micro gas turbine

    T Nakagaki, T Ogawa, H Hirata, K Kawamoto, Y Ohashi, K Tanaka

    JOURNAL OF ENGINEERING FOR GAS TURBINES AND POWER-TRANSACTIONS OF THE ASME   125 ( 1 )   391 - 397   2003年1月

    　詳細を見る

  • Development of chemically recuperated micro gas turbine 査読

    T Nakagaki, T Ogawa, H Hirata, K Kawamoto, Y Ohashi, K Tanaka

    JOURNAL OF ENGINEERING FOR GAS TURBINES AND POWER-TRANSACTIONS OF THE ASME   125 ( 1 )   391 - 397   2003年1月

    　詳細を見る

  • 化学再生ガスタービンコージェネレーションシステム 査読

    中垣隆雄

    日本設計工学会誌   37 ( 12 )   620 - 625   2002年12月

    　詳細を見る

    記述言語：日本語  

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  • 溶融炭酸塩型燃料電池用ガスシール構造に関する研究 第2報 ガスシール構造の実験的検討

    中垣ほか

    日本機械学会論文集   68 ( 668 )   1273 - 1280   2002年

    　詳細を見る

  • Pressure losses at dividing and combining junctions in a molten carbonate fuel cell stack

    H Hirata, T Nakagaki, M Hori

    JOURNAL OF POWER SOURCES   102 ( 1-2 )   118 - 123   2001年12月

    　詳細を見る

  • Development of methanol steam reformer for chemical recuperation

    T Nakagaki, T Ogawa, K Murata, Y Nakata

    JOURNAL OF ENGINEERING FOR GAS TURBINES AND POWER-TRANSACTIONS OF THE ASME   123 ( 4 )   727 - 733   2001年10月

    　詳細を見る

  • Development of methanol steam reformer for chemical recuperation 査読

    T Nakagaki, T Ogawa, K Murata, Y Nakata

    JOURNAL OF ENGINEERING FOR GAS TURBINES AND POWER-TRANSACTIONS OF THE ASME   123 ( 4 )   727 - 733   2001年10月

    　詳細を見る

  • Effect of gas channel height on gas flow and gas diffusion in a molten carbonate fuel cell stack

    H Hirata, T Nakagaki, M Hori

    JOURNAL OF POWER SOURCES   83 ( 1-2 )   41 - 49   1999年10月

    　詳細を見る

  • 溶融炭酸塩型燃料電池用ガスシール構造に関する研究 査読

    中垣ほか

    日本機械学会論文集   63 ( 616B )   4055 - 4060   1997年12月

    　詳細を見る

    記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会  

    Molten carbonate fuel cells (MCFCs) are expected to be large-scale, highly efficient energy sources in the future. A reactant gas seal is one of the critical issues in achievement of reliability of the MCFC stack, which is a key piece of equipment in an MCFC power plant. At present, the wet gas seal with carbonate molten at the operating temperature (650℃) is generally considered to be suitable as such a seal. On the other hand, to be cost-competitive with existing power plants, the MCFC stack must consist almost entirely of thin sheet metal parts. In this report, a wet gas seal configuration composed of thin sheet metal parts is proposed. Then, the long-term performance of the wet gas seal in an actual MCFC is evaluated.

    DOI： 10.1299/kikaib.63.4055

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講演・口頭発表等

  • 成分系混合吸収液のCO2吸収反応熱に関する研究

    化学工学会第44回秋季大会  2012年9月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 高温炉熱を利用した熱化学再生の高純度アルミナ管によるメタン水蒸気改質試験

    化学工学会第44回秋季大会  2012年9月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 中低温廃熱の化学再生用Ni/Cu系触媒の特性評価

    化学工学会 第77年会  2012年3月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • この１年で見えてきた電力供給システムの課題

    化学工学会 緊急提言委員会シンポジウム  2012年3月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 固体高分子形燃料電池用ガス拡散層内のガス拡散係数計測手法の開発

    第49回日本伝熱シンポジウム  2012年5月 

    　詳細を見る

    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 系統電源の構成分析と将来予測

    化学工学会 第77年会  2012年3月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 固体高分子形燃料電池ガス拡散層の電子輸送抵抗に関する研究

    日本機械学会2011年度年次大会  2011年9月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 固体高分子形燃料電池の内部圧力分布計測に関する研究 WAX系感温塗料の圧力計測への適用

    日本機械学会2011年度年次大会  2011年9月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 化学再生発電システムによる燃費削減効果

    INCHEM TOKYO2011  2011年11月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 固体高分子形燃料電池用ガス拡散層の輸送特性に与える面圧の影響

    第52回電池討論会  2011年11月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • セラミックス吸収材充填層による断熱型CO2分離回収反応器の基礎特性

    化学工学会第43回秋季大会  2011年9月 

    　詳細を見る

    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 2成分系混合化学吸収液の気液平衡特性評価

    化学工学会第43回秋季大会  2011年9月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • マイクロチューブ型SOFCを用いたメタンの電気化学的部分酸化による中低温排熱のエクセルギー再生(中低温で高性能なSOFC作製方法の確立)

    第17回日本機械学会動力エネルギー技術シンポジウム  2012年6月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 溶融炭酸塩型燃料電池用ガスシール構造に関する研究

    日本機械学会 第73期通常総会講演会講演論文集（Ⅱ）  1996年4月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • MCFC用薄板製柔構造セパレータの開発（１）

    第３５回電池討論会講演論文集  1994年10月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • MCFCの耐熱サイクル性向上に関する研究

    第３７回電池討論会講演論文集  1966年10月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 化学再生サイクル − 現状と展望 −

    日本冷凍空調学会 CO2を含む将来冷媒の先進熱交換器に関する調査研究 第7回講演会  2009年3月 

    　詳細を見る

    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 30kW発電試験によるDME化学再生ガスタービンの性能評価

    日本機械学会第13回動力エネルギー技術シンポジウム  2008年6月 

    　詳細を見る

    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 電気化学的部分酸化による排熱のエクセルギー再生に関する調査研究

    日本機械学会第14回動力エネルギー技術シンポジウム  2009年6月 

    　詳細を見る

    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • マイクロタービンを用いたDME化学再生発電試験

    化学工学会第39回秋季大会講演論文集  2007年9月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • DME化学再生発電システムの開発

    第35回ガスタービン定期講演会  2007年9月 

    　詳細を見る

    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • Development of DME-fueled Chemically Recuperated Gas Turbine System Demonstration Tests using 30kw Micro Gas Turbine

    第4回アジアDME会議  2007年11月 

    　詳細を見る

    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 化学再生ガスタービン発電システムの開発

    平成19年度火力原子力発電大会講演論文集  2007年10月 

    　詳細を見る

    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • ジメチルエーテルを燃料とする化学再生ガスタービンシステム用改質器の設計

    第11回日本機械学会動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集  2006年6月 

    　詳細を見る

    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • DME化学再生発電システムの開発

    日本機械学会関西支部第130回燃焼懇話会  2006年9月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 施設園芸用CO2高度利用技術の概念検討

    日本機械学会第16回環境工学総合シンポジウム講演論文集  2006年7月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • ジメチルエーテルを燃料とする化学再生ガスタービンシステム用改質触媒の実験的評価

    日本機械学会第10回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集  2005年6月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 化学再生ガスタービンシステムの技術開発

    火力原子力発電技術協会関東支部講演会  2005年4月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • A Novel Carbon Dioxide Enrichment System Utilizing Lithium Silicate for Greenhouse

    8th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies(GHGT-8)  2006年6月 

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    会議種別：ポスター発表  

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  • 化学再生ガスタービン

    日本ガスタービン学会第34回ガスタービンセミナー資料集  2006年1月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • DEVELOPMENT OF CHEMICALLY RECUPERATED MICRO GAS TURBINE

    36th Intersociety Energy Conversion Engineering Conference  2001年8月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 水素分離・非平衡型化学再生ガスタービンの検討

    化学工学会第33回秋季大会  2000年9月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • ジメチルエーテル改質型化学再生ガスタービンシステムの性能予測

    日本機械学会第9回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集  2004年6月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 化学再生ガスタービンシステム．

    日本機械学会RC196調査研究分科会第13回報告会  2004年5月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 化学再生ガスタービン用改質器の性能検討

    日本機械学会 第７回動力・エネルギー技術シンポジウム  2000年6月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • DEVELOPMENT OF METHANOL STEAM REFORMER FOR CHEMICAL RECUPERATION

    International Joint Power Generation Conference and Exposition and International Conference on Power Engineering-99  1999年7月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • DRCを用いたCO2吸収液の反応熱に関する研究

    化学工学会第43回秋季大会  2011年9月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • EXERGY RECUPERATION OF MID AND LOW QUALITY HEAT BY CHEMICAL REACTIONS

    ASME ES-Fuel Cell 2011  2011年8月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 今夏の電力供給の概要と今後の見込み

    化学工学会札幌大会2011  2011年8月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 高温炉熱を利用した熱化学再生の無触媒メタン水蒸気改質試験

    化学工学会第43回秋季大会  2011年9月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 今夏の電力供給の概要

    化学工学会第43回秋季大会  2011年9月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 燃料電池MEA構成部材の電子伝導度と接触抵抗の分離解析手法の開発

    第48回日本伝熱シンポジウム  2011年5月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 固体高分子形燃料電池ガス拡散層内の水蒸気有効拡散係数の計測

    第48回日本伝熱シンポジウム  2011年5月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 蒸気噴射型ガスタービンコージェネレーション運用事業所の化学再生化による有効性の検討

    第16回日本機械学会動力エネルギー技術シンポジウム  2011年6月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 円筒型SOFCを用いたメタンの電気化学的部分酸化による排熱のエクセルギー再生（数値計算による熱取込量と発電性能の定量化）

    第16回日本機械学会動力エネルギー技術シンポジウム  2011年6月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 今夏および数年間の電力供給見込み

    シンポジウム：東日本大震災に伴う電力不足対策に関する緊急提言  2011年4月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 骨太エネルギー技術の紹介(1) 社会とエネルギーおよびエネルギーレビュー

    化学工学会第76年会  2011年3月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • MDEA/PZ系混合化学吸収液のCO2吸収速度評価

    化学工学会第76年会  2011年3月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • Enhanced hydrogen production process from coal integrated with CO2 separation using dual chemical looping

    GHGT10  2010年9月 

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    会議種別：ポスター発表  

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  • DMEを利用した中低温廃熱の化学再生用触媒の実験的研究

    第15回日本機械学会動力エネルギー技術シンポジウム  2010年6月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 2040年のCO2排出量予測 骨太のエネルギーロードマップ第2版

    第42回化学工学会秋季大会  2010年9月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • DME改質による中低温廃熱の化学再生用触媒のCO生成特性

    第42回化学工学会秋季大会  2010年9月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 中低温廃熱を利用したジメチルエーテル改質型化学再生発電システム用触媒の実験的評価

    化学工学会第41回秋季大会  2009年9月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 新水素製造法用CO2吸収材と酸素キャリアの性能評価

    化学工学会第41回秋季大会  2009年9月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • CO2回収型新水素製造法の研究 -黒鉛/CuOによるガス化試験-

    第15回日本機械学会動力エネルギー技術シンポジウム  2010年5月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • PEFC用MEAの熱抵抗及び発電中のMEA内温度の計測，講演論文集（査読なし）

    第47回日本伝熱シンポジウム  2009年11月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 実構造をベースとした燃料電池用ガス拡散層の有効熱伝導度の計測・解析

    第53回電池討論会  2012年11月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 実構造をベースとした燃料電池用ガス拡散層の有効拡散係数の計測・解析

    第53回電池討論会  2012年11月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 2成分系混合吸収液におけるCO2吸収速度に与えるpHの影響

    化学工学会第44回秋季大会  2012年9月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • セラミックス吸収材充填層の温度分布の時間変化によるCO2吸収量の評価

    化学工学会第44回秋季大会  2012年9月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 実構造をベースとした燃料電池用ガス拡散層の有効電子伝導度の計測・解析

    第53回電池討論会  2012年11月 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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  • Experimental study on CO2 solubility in aqueous Piperazine/alkanolamines solutions at stripper conditions

    GHGT11  2012年11月 

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    会議種別：ポスター発表  

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産業財産権

  • 二酸化炭素の固定化方法

    中垣 隆雄, マイヤズ・コーリ

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    出願番号：2020-132855  出願日：2020年8月

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  • 二酸化炭素の固定化方法

    マイヤズ・コーリ, 中垣 隆雄, Myers, Corey Adam

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    出願番号：2020-106905  出願日：2020年6月

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  • セル構造体及びその製造方法並びに燃料電池および二次電池

    中垣 隆雄

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    出願番号：2019-531848  出願日：2018年12月

    特許番号/登録番号：6755540  発行日：2020年8月

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  • 二酸化炭素の回収方法及び回収装置

    井上 翔太, 中垣 隆雄

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    出願番号：2013-155283  出願日：2013年7月

    公開番号：2015- 24374  公開日：2015年2月

    特許番号/登録番号：6170366  発行日：2017年7月

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  • 二酸化炭素回収方法および装置

    中垣 隆雄

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    出願番号：2012-166628  出願日：2012年7月

    公開番号：2014- 24715  公開日：2014年2月

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  • 二酸化炭素分離回収装置

    中垣 隆雄

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    出願番号：2012- 91676  出願日：2012年4月

    公開番号：2013-220953  公開日：2013年10月

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  • 二酸化炭素回収方法および装置

    中垣 隆雄

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    出願番号：2011-162946  出願日：2011年7月

    公開番号：2013- 22577  公開日：2013年2月

    特許番号/登録番号：5561788  発行日：2014年6月

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  • 二酸化炭素分離システム

    中垣 隆雄

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    出願番号：2011-121841  出願日：2011年5月

    公開番号：2012-245510  公開日：2012年12月

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  • 二酸化炭素分離装置

    中垣 隆雄

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    出願番号：2011- 88039  出願日：2011年4月

    公開番号：2012-217959  公開日：2012年11月

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受賞

  • 日本ガスタービン学会 技術賞

    2008年4月  

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  • 日本機械学会 奨励賞（技術）

    1999年4月  

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • CCUのための高温CO2吸収材の実用化に関する研究

    2019年4月 - 2022年3月

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    資金種別：競争的資金

    配分額：4290000円

    本提案はCO2 Capture and Utilization（CCU）のために，500～900℃の高温域で繰り返し利用可能で，自重の30％以上の吸収容量のあるCO2吸収材，リチウムシリケート（以下LS）を用い，製鉄業のCO2分離回収システム実用化を目指した研究である．材料面においてはLS成形体のサイクル容量維持率の格段の向上を図る．反応器レベルでは，既反応層による物質輸送抵抗の影響と処理ガスの圧力損失を最小化しつつ，反応器の小型化と吸収量確保を達成するハニカム形状を数値計算にて設計し，その性能を実験的に評価する．また，分離CO2の利用として炭素循環製鉄システムのプロセス設計も行う．これまでの研究で，造孔剤として使用していたセルロースが圧縮成型時に楕円状へと構造変化を起こし，この構造変化がCO2吸収・放出時の微細構造変化の原因であることがMonte Carlo法の焼結シミュレーションツールQ-states POTTsモデルの計算結果により明らかになっている．本年度は開発したQ-states POTTsモデルの計算結果から圧縮成型後も円筒状の空隙を保持可能な造孔剤としてアセチレンカーボンブラックを選定した．この造孔剤を添加したリチウムシリケート（LS）を用いた熱重量示差熱分析（TG-DTA）によりCO2吸収・放出試験を12回繰り返し実施した．その結果から，12回目でもCO2吸収・放出容量の低下は5%未満であり，アセチレンカーボンブラックを造孔剤として用いることで，CO2吸収・放出時の微細構造変化に起因した吸収容量低下の抑制が可能であることが明らかとなった．コスト削減のためにアセチレンカーボンブラックの添加量を実験と補完的な数値計算によって決定した．TG-DTAによって測定した吸収・放出挙動を模擬するために，多孔質内での輸送現象を正確に模擬可能なDusty-gasモデルに生成/消滅項としてCO2吸収・放出反応を組み込んだ計算モデルを開発した．反応速度式中の係数はTG-DTAの結果に数値計算をフィッティングすることで決定し，LSの吸収・放出挙動を模擬した．LSの吸収・放出挙動を模擬可能な数値計算モデルにより，空隙率をパラメータとして数値計算を実施したところ，20分の吸収時間では空隙率が30%のときに吸収量が最大となった．細孔形状を円筒と仮定したQ-states POTTsモデルの計算結果より，CO2吸収・放出時の微細構造変化後の空隙率が30％となる初期空隙率は40％であったため，アセチレンカーボンブラックの適切な添加量を7wt%とした．研究計画通りに計画が進んでいる．平成31年度はTG-DTAによるCO2吸収・放出挙動の結果を模擬可能な数値計算モデルを開発した．開発した数値計算モデルによって繰り返し容量を維持可能な細孔構造を決定した．この数値計算モデルでは幾何学形状の変更によってハニカム形状のLSの評価が可能であるため，今後の研究の基礎を確立できた．（1）数値計算によるハニカム成形体の形状設計と製作 平成31年度の研究で決定した微細構造を有するハニカム成形体でのCO2吸収・放出の挙動を予測可能な数値計算モデルをCOMSOL Multiphysicsを用いて開発する．開発した数値計算モデルを用いて，ハニカムの幾何学形状をパラメータとして数値計算を実施し，ハニカム成形体の性能を評価する．また，CO2吸収・放出挙動の計算結果からハニカム成型体の形状を決定する．（2）実験によるLS成型体の性能評価 数値計算によって決定した形状のLSの成形を外注する．成形したハニカム成形体のCO2吸収・放出の非定常的かつ定量的な挙動を二重管反応器によって実験的に評価すると共に，前述の数値計算モデルの妥当性を確認する．試験と計算に差異がある場合には，押出成形法の圧力に起因した違いであると予測されるため，微細構造のキャラクタリゼーションを実施する．（3）Aspen Plusによるプロセス評価 COMSOL Multiphysicsにより開発した計算モデルによって実機相当にスケールアップしたLSの挙動をモデル化し，単位操作としてAspen Plusに組み込む．システム解析によって製鉄所のCCUによるCO2排出削減量を数値的に評価する

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  • データ同化を用いた単一分子計測法の高度化と階層性微細孔内での吸着・拡散挙動の解明

    2019年4月 - 2022年3月

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    資金種別：競争的資金

    配分額：17420000円

    マクロ・メソ・ミクロ孔といった空間階層性を有した多孔質物質は，触媒をはじめとして吸着材料，イオン交換，太陽光発電，ガス検知など非常に広範な機器において中心的な役割を果たしている．本研究では，単一分子計測法（SMT: Single Molecule Tracking）により，階層性を有した微細孔内での分子の吸着・拡散現象を直接計測・解析する．またマクロスケールでの計測結果と対比することで，吸着・拡散現象を詳細にモデル化する．これにより将来的に，微細孔径分布をコントロールすることで，所望する性能を有した材料をボトムアップにより設計開発するための方法論の基盤構築を行うことを目的とする

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  • ３Ｄプリンタを用いた三相界面の微細構造作製による固体電解質形燃料電池の性能向上

    研究課題/領域番号：16K14177  2016年4月 - 2017年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的萌芽研究

    吉田 誠, 岡根 利光, 中垣 隆雄, 梅津 信二郎

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    資金種別：競争的資金

    配分額：3640000円

    固体電解質形燃料電池において，ネットワークの断裂しない理想的な三相界面の立体的な微細構造を3Dプリンタによって形成すべく，電極，電解質および焼成後に空隙を形成させるための空隙補填剤の三種類のインクジェット用インクを，ノズルからの吐出性と高速な積層体形成の観点から，高濃度，高分散，粘性係数を評価関数として最適化されるように主剤となる溶質，溶媒，分散剤等の種類，濃度および配合比を調整した結果，25μm程度のピッチで完全なネットワークを確保した複数層の三相界面の形成に成功した

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  • エネルギー供給に関する萌芽技術のコスト構造分析

    研究課題/領域番号：26285080  2014年4月 - 2018年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    梶川 裕矢, 加藤 之貴, 中垣 隆雄, 窪田 光宏, 古山 通久, 菊池 康紀

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    資金種別：競争的資金

    配分額：13520000円

    本研究では、エネルギーに関する萌芽技術の抽出や、コスト構造の調査を行った。計量書誌分析を用いて、研究開発動向の可視化および萌芽的研究領域の抽出した。研究動向を比較評価することで、国内の研究は工学分野に偏っており、自然科学・人文社会科学における国際的な研究成果が少ないことが分かった。また、原子力安全技術、CCS、水素・蓄電池等の導入により、軽水炉、火力発電、再生可能エネルギーのコストが概ね2-3倍程度になることが分かった。加えて、島嶼地域における事例研究を通じ、社会導入における課題を検討した。今後は、エネルギーシステムの設計に基づいたコスト・価値評価、研究開発戦略の立案が必要である

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  • 炭素循環製鉄用CO2吸収材の形状設計に関する研究

    研究課題/領域番号：26420159  2014年4月 - 2017年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    中垣 隆雄

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    資金種別：競争的資金

    配分額：4940000円

    申請の通り，製鉄プロセスにおける高温CO2分離回収技術の適用を目的に，リチウムシリケート（以下LS）粉体の焼成および成形方法の確立し，数値計算にて最適設計された円筒形状ペレットの性能確認試験を実施した．化学反応と多孔質体内物質移動を連成した反応帯形成モデルを構築し，吸収挙動の予測精度を向上させた上で，設計に用いた．設計通りに焼成したペレットは650℃・CO2濃度30%の条件下のTG-DTAで，初期の吸収は10分で終了し，5回目の吸収では78.4%の容量を保った．さらに，熱物質移動を考慮した充填層反応器での吸収挙動を模擬した結果，CO2吸収量および反応熱のピークの推移は実験結果と概ね一致した

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  • 電気化学的部分酸化による排熱のエクセルギー再生

    研究課題/領域番号：23560244  2011年4月 - 2014年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    中垣 隆雄

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    資金種別：競争的資金

    配分額：5330000円

    マイクロタービンと組み合わせたシステムで8.5ポイントの発電効率向上を得られるEPOxのセル性能と熱取込を，円筒擬似二次元の非等温モデルによる数値解析によって定量化してSOFCの目標を設定した．電極・電解質層に求められるマルチフィジックスな輸送特性を高いレベルで満足するキャラクタリゼーションと製法を確立してから，低温における部分酸化の選択性，炭素析出の抑制力の高いPt/Al2O3触媒をRFスパッタリング法によりアノードと電解質層の界面に実装した．その結果，ドライメタンによる600℃における最大電力密度は207.5mW/cm2，電気化学的部分酸化のCO選択率として84.3%を達成した

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  • 実装可能な技術による我が国の未来エネルギーシステムの構築

    2011年

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    資金種別：競争的資金

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  • 炭素循環型製鉄プロセスのエクセルギー解析

    2011年

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    資金種別：競争的資金

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  • 熱化学再生による高温炉利用プロセスの燃料消費削減

    2010年

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  • CO2吸収セラミックスを利用した分散電源用二酸化炭素回収システム

    2010年

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    資金種別：競争的資金

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  • 固体高分子形燃料電池の熱・電子・物質輸送抵抗の計測

    2010年

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    資金種別：競争的資金

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  • 化学吸収法による石炭火力の二酸化炭素分離回収

    2009年

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    資金種別：競争的資金

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  • CO_2回収型新水素製造法の研究

    研究課題/領域番号：20560785  2008年 - 2010年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    中垣 隆雄

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    資金種別：競争的資金

    配分額：4550000円

    石炭ガス化の酸素キャリアとして,複数の金属酸化物の候補から,熱力学計算に基づいて,水素製造システムのエネルギーバランスに優れる酸化銅を選定し,実際に黒鉛との混合物を用いたTG-DTAによる昇温試験で,約600℃付近において急激な質量減少が見られた.CO_2吸収材としてリチウムシリケートを用い,黒鉛/酸化銅混合比や水蒸気量などをパラメータとした組み合わせガス化試験で,同じく600℃の低温でH_2を生成,CO_2の吸収による反応の非平衡化と促進効果を確認した

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  • 固体高分子型燃料電池セル内温度分布直接計測

    2008年 - 2009年

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    資金種別：競争的資金

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  • DME化学再生発電システムの開発

    2007年

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    資金種別：競争的資金

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社会貢献活動

  • 日本経済新聞

    日本経済新聞  2012年3月

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    日曜に考える イノベーション エネルギーの質の向上へ

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  • AERA

    AERA  2012年2月

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    脱東電で電気代節約

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  • 日本経済新聞

    日本経済新聞  2011年9月

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    経済教室 ゼミナール欄 エネルギーと技術１７

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  • 日本経済新聞

    日本経済新聞  2011年8月

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    経済教室 ゼミナール欄 エネルギーと技術⑤

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