2.　研究開発の内容

　

2.1　研究項目

　

天然ガスを用いた超低燃費、二酸化炭素の排出の少ないクリーンエンジンを完成させ、舶用エンジンとして利用できるようにすることを最終目標とし、そのための要素技術を研究する。

天然ガスの主成分であるメタンを触媒を用いて、排気ガスから分離、抽出したCO₂と反応させて、水素と一酸化炭素に改質して発熱量を増加させエンジンに供給し、そのエンジンの熱効率を大幅に向上させるとともに、排気ガスのクリーン化を図る。本研究開発ではこれらを実施するために、以下の二つの項目に分け研究開発を行う。

　

2.1.1　コンセプトの検討

　

システムを成立させるために必要な基礎研究として、天然ガスとCO₂を反応させ改質する高効率の触媒装置を製作するための研究、及び改質反応に用いるCO₂を得るために排気ガス中からCO₂を分離、抽出するセラミックス製分離膜の実用性に関する調査と研究を実施し、本システム完成の可能性を評価する。

　

2.1.2　コンポーネントの試作と評価

　

本システムの主要装置である天然ガス改質触媒装置、CO₂分離装置をエンジンの作動条件に合致するように試作し、その機能を評価し、実用性を得るように改良する。

　

2.2　実施内容

　

上記項目を実施するため、本年度は以下の計画に沿って研究開発を進める。

　

2.2.1　基本計画の策定

　

本年度の詳細な開発計画、試験計画の作成を行う。

次に、システムを構成する要素の構造と効果のシミュレーションによる検討を行う。具体的には排気ガスから熱エネルギー回収を行う際に燃費が最適となり、かつ遮熱度が70%以上となるシステムの成立の可能性と具体的な構造及び各技術開発要素の目標値をFEM、サイクルシミュレーション計算により設定する。特にエンジンシステムの排気ガス温度の設定が改質装置開発の重要な条件となるため、以下の項目を検討し、開発の前提条件を決定する。

1]タービン、コンプレッサー等の断熱効率80〜85%とし、その条件下で燃費が最適となるブースト圧力と排気圧力の設定

2]改質ガス燃焼での目標熱発生率の設定

3]遮熱度70%以上となるためのエンジン構造とセラミック部品の強度計算

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