慶応義塾、高効率なガス貯蔵・輸送用クラスレート水和物シミュレータ開発

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(独)新エネルギー・産業技術総合開発機構（ＮＥＤＯ技術開発機構）の産業研究助成事業の一環として、慶応義塾大学理工学部機械工学科の准教授、泰岡顕治氏は、高効率エネルギー貯蔵・輸送のためのクラスレート水和物シミュレータを開発した。

開発したプログラムは、分子動力学シミュレーションを用いて、クラスレート水和物の相平衡条件を計算するためのものであり、すでに実験データがある物質の相平衡条件について分子動力学シミュレーションで計算した結果と良い精度で一致することを確認した。

また実験データがないものについて、シミュレーション計算で最適な相平衡条件を予測した上で、相平衡測定の実験を行ったところ、効率的に実験を行うことができ、本シミュレーション計算の有用性を確認している。

現在、天然ガスはLNGやCNGの形態で貯蔵・輸送を行っている。これをLNGより高温（0℃以上）でCNGより低圧（30atm程度）で生成することができるのが、クラスレート水和物だ。本クラスレート水和物により固定化し、貯蔵・輸送する手法では、試算で貯蔵・輸送コストはLNGに比べて20％程度の低コスト化が可能であり、省エネルギーな貯蔵・輸送技術となり得るものと期待されている。

今後、クラスレート水和物の相平衡予測や連続生成計算をさらに行い、本方法の実用化を目ざしていく。またほかの利用用途についても、例えばハイドレート冷凍機（クラスレート水和物を高温で生成し、低温で分解させることによってヒートポンプを実現する）における新規ゲスト物質の探索にも応用する予定。

実験的に探索する前にシミュレーションにより当たりを付け、目的に合致した物質のみ実験で検証することで、実験に要するコストの大幅カットと時間の節約、研究開発スパンの短縮化が可能になる。分子レベルのシミュレーションを用いた取組みは今後さらに拡大していくとしている。

▼問い合わせ先
慶応義塾大学理工学部機械工学科　准教授　泰岡顕治氏
TEL. 045-566-1523 FAX. 045-566-1495
研究室ＨＰ： http://www.yasuoka.mech.keio.ac.jp

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