科研費 - 窪田 光宏
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化学蓄熱材内包微粒子を用いた気流搬送式高密度熱輸送システムの開発
研究課題/研究課題番号：22K05003 2022年4月 - 2025年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
窪田 光宏
担当区分：研究代表者
配分額：4160000円 （ 直接経費：3200000円 、 間接経費：960000円 ）
本研究では，化学蓄熱材を内包した多孔質微粒子を熱輸送媒体とし，これを熱発生源で排ガスと直接熱交換することで蓄熱し，気流搬送した上で，熱需要地で出熱反応により熱供給を行う新規熱回収・熱輸送システムの開発を目的とする．
このために，中空多孔質シリカ微粒子への化学蓄熱材の内包，蓄熱材微粒子の水和（=出熱）・脱水（＝蓄熱）速度の定量把握，流動層型反応器を用いた蓄熱材微粒子と水蒸気との直接接触による蓄・放熱システムの原理実証およびシステム性能の予測を，3年間の研究期間で実施予定である．
最終的には，提案システムにより，熱利用時の距離的ミスマッチを解消し，熱の徹底的な高度利用の実現を目指す． -
感温性高分子ゲル／空冷式吸着器による低温再生対応デシカント調湿システムの開発
研究課題/研究課題番号：17K07028 2017年4月 - 2020年3月
科学研究費補助金
窪田 光宏
担当区分：研究代表者
配分額：4680000円 （ 直接経費：3600000円 、 間接経費：1080000円 ）
親水性と疎水性がスイッチする感温性高分子ゲルと空冷式吸着器の利用による低温再生対応デシカント調湿システムの構築を目指し，主単量体，合成条件を変化させた感温性高分子ゲルの調製，ならびに調製ゲルの水蒸気吸・脱着現象における平衡，速度特性の把握を行った。
実験的検討により，主単量体ごとの高分子ゲルの調製可能条件を決定した。また，調製ゲルの水蒸気吸着における感温性は水相中ほど明確ではないものの，調湿システムの作動条件内で既存吸着材と同等以上の有効水蒸気吸着量を有することを明らかにした。一方，高分子ゲルの水蒸気吸・脱着速度はいずれも小さく，実システムへの組み込みに向け，速度特性改善の必要性を指摘した。
本研究は，低温熱の利用促進を可能とする低温再生対応デシカント調湿システムの構築を目指し，親水性と疎水性がスイッチする感温性高分子ゲルを新規水蒸気吸着材として応用するための基礎検討を行ったものである。従来，感温性高分子ゲルは水相中での利用を想定した検討が多いなか，水蒸気吸着という気相中での利用を目指し，感温性高分子ゲルの水蒸気吸着平衡特性ならびに感温性を明らかにした点に学術的意義がある。また，実プロセスへの展開を視野に入れ，感温性高分子ゲルの水蒸気吸・脱着速度を定量的に測定・評価した点にも学術的意義がある。 -
反応層・伝熱層一体型塩化ニッケルワイヤーを用いたアンモニア貯蔵技術の開発
研究課題/研究課題番号：15K14303 2015年4月 - 2017年3月
科学研究費補助金 挑戦的萌芽研究
担当区分：研究代表者
配分額：3900000円 （ 直接経費：3000000円 、 間接経費：900000円 ）
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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/研究課題番号：26285080 2014年4月 - 2018年3月
科学研究費補助金
梶川 裕矢
担当区分：研究分担者
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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廃棄物溶融スラグへのCa, Al還元物の高温溶解／スラグ安定化ダイナミクスの解明
2013年4月 - 2016年3月
科学研究費補助金 基盤研究(C)
担当区分：研究分担者
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高密度化学蓄熱を目指した水酸化リチウム・メソポーラスシリカハイブリッド材料の開発
2013年4月 - 2015年3月
科学研究費補助金 若手研究(B)
担当区分：研究代表者
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マイクロ波アシストデシカント空調システムの開発
2006年4月 - 2008年3月
科学研究費補助金 若手研究(B)
窪田 光宏
担当区分：研究代表者