アンモニア燃焼の科学技術

本稿では、炭素フリー燃料としてのアンモニアの潜在的な使用に焦点を当て、アンモニア燃焼技術の開発とその基礎となる化学の最近の進歩をカバーしています。 COP21パリ協定を履行するには、再生可能エネルギー源から生産されるカーボンニュートラルおよび全体的なカーボンフリー燃料の利用を通じて、エネルギー生成の脱 水素はそのような燃料の1つであり、温室効果ガス排出量を削減するための潜在的なエネルギーキャリアです。 但し、長い間隔のための郵送物および長い時の貯蔵は挑戦を示します。 一方、アンモニアは17.8質量％の水素を含み、空気から分離された再生可能な水素と窒素から製造することができる。 さらに、アンモニアの熱特性は、沸騰温度および凝縮圧力の点でプロパンの熱特性と類似しており、水素およびエネルギーキャリアとして魅力的である。 アンモニアは肥料、化学原料および冷却剤として過去の100年間作り出され、利用されました。 アンモニアは燃料として使用することができますが、アンモニア燃焼には、低燃焼性、高NOx放出、低放射強度などのいくつかの課題があります。 これらの課題を克服するには、アンモニア炎の力学と化学のさらなる研究が必要です。 アンモニア燃料のガスタービン，微粉炭との共焼成，工業炉における最近の成功した応用について論じた。 これらのアプリケーションは、日本の”閣僚横断戦略的イノベーション推進プログラム（SIP）：エネルギーキャリア”の下で実施されています。 さらに，アンモニア燃焼の基本的な側面について，層流予混合炎，向流双炎，ノズルバーナによって高圧で安定化された乱流予混合炎の特性を含めて論じた。 さらに，ｎｏｘ生成に関連するアンモニア燃焼の化学，Ｎｏｘを還元するプロセス，およびいくつかのアンモニア酸化速度論モデルの検証について論じた。 最後に，低Ｎｏｘ単燃料アンモニアガスタービン燃焼器の開発を目的として，ガスタービン様スワールバーナのＬＥＳ結果を示した。