大村　亮 （ オオムラ　リョウ ）

Ohmura, Ryo

写真a

所属（所属キャンパス）

理工学部 機械工学科 （ 矢上 ）

職名

教授
Scopus 論文情報  
総論文数: 256 総引用数: 8282 h-index: 51

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経歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 1999年04月
    -
    2000年03月

    日本学術振興会特別研究員(DC1)

  • 2000年04月
    -
    2002年03月

    日本学術振興会特別研究員(PD）

  • 2002年04月
    -
    2006年03月

    独立行政法人　産業技術総合研究所　研究員

  • 2006年04月
    -
    継続中

    慶應義塾大学専任講師

  • 2009年04月
    -
    継続中

    慶應義塾大学准教授

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学歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 1996年03月

    慶應義塾大学, 理工学部, 機械工学科

    大学, 卒業

  • 2000年03月

    慶應義塾大学, 理工学研究科, 機械工学専攻

    大学院, 修了, 博士

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学位 【 表示 ／ 非表示 】

  • 博士（工学）, 慶應義塾大学, 課程, 2000年03月

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研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

  • ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 熱工学 （Thermal Engineering）

  • ナノテク・材料 / 基礎物理化学 （Physical Chemistry）

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研究キーワード 【 表示 ／ 非表示 】

  • エネルギー

  • クラスレート水和物

  • 物理化学

  • 環境

  • 結晶成長

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研究テーマ 【 表示 ／ 非表示 】

  • クラスレート水和物の物理化学, 

    1996年
    -
    継続中

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論文 【 表示 ／ 非表示 】

  • Methane enrichment from CH4 + CO2 gas mixture via structure II clathrate hydrate: A continuous separation experiment for biogas upgrading

    Maruyama M., Takeya S., Schicks J.M., Ohmura R.

    Fuel 419 2026年09月

    ISSN  00162361

    　概要を見る

    Toward the widespread adoption of biomass energy for carbon neutral age, demand for biogas separation technologies that enables easier operation and maintenance is increasing. CH<inf>4</inf> enrichment in biogas in solid structure II clathrate hydrate has recently attracted attention, yet the knowledge is limited to the batch-type operation, which is far from engineering practice. In the present study, we have conducted hydrate-based CH<inf>4</inf> enrichment experiments with semi-batch and continuous separation methods in CH<inf>4</inf> + CO<inf>2</inf> + tetrahydropyran (THP) + water system, which are closer to applied-side operations. Semi-batch CH<inf>4</inf>/CO<inf>2</inf> separation experiment with powder X-ray diffraction (PXRD) measurement revealed that CH<inf>4</inf> is enriched in the hydrate phase with its mole fraction from 0.60 to 0.81 via the formation of structure II hydrate with THP. The continuous CH<inf>4</inf>/CO<inf>2</inf> separation experiment showed that CH<inf>4</inf> is concentrated in the hydrate slurry during the continuous formation process. The concentration of CH<inf>4</inf> in the hydrate slurry reached 0.65 in mole fraction at the steady state at t = 24 h from 0.45 at t = 1h. The experimental results of time-dependent changes in the compositions in the gas phase as well as in the hydrate slurry exhibited that the long-term operation of hydrate-based CH<inf>4</inf> enrichment was achieved and therefore could be implemented on a continuous industrial scale. The overall results demonstrated that the continuous CH<inf>4</inf> enrichment in biogas is an applicable scheme utilizing structure II hydrate.

  • Phase transition of cubic structure II to tetragonal structure in monofluoromethane + 2-propanol clathrate hydrate

    Kamiya L., Takeya S., Ohmura R.

    Journal of Molecular Structure 1361 2026年06月

    ISSN  00222860

    　概要を見る

    The thermal properties of clathrate hydrates are determined by the combination of water molecules and encapsulated types of guest molecules through the resulting crystal structure. Takaya et al. have reported that the 2-propanol + CH₄ hydrate possesses a tetragonal structure II’ (sII′) below 110 K. This finding shows that thermodynamic conditions (T, P) could change the crystal structural transition in the same chemical system. This study investigated crystallographic characteristics of the HFC-41 + 2-propanol hydrate and demonstrated that a single-atom fluorination stabilizes the sII’, replaced with methane in small cages. We have employed variable-temperature powder X-ray diffraction (PXRD) measurement, and the results show that the binary HFC-41 + 2-propanol hydrate exhibits canonical cubic sII hydrate with a lattice constant of a = 17.2259(5) Å at 168 K. Cooling down to 93 K, HFC-41 + 2-propanol hydrate transits to a tetragonal structure (sII’) from sII with lattice constants a<inf>t</inf>=12.304(1) Å and c<inf>t</inf>=16.925(2) Å. The transition temperature from sII′ to sII is near 153 K, 40 K higher than that of the methane + 2-propanol hydrate. This result demonstrated that a single-atom fluorination stabilizes the sII’, which was replaced with methane in the small cage.

  • Crystal growth of CO2 hydrate formed in the system of CO2 + water + trehalose toward the development of solid carbonated foods

    Tokunaga R., Maruyama M., Shigehara S., Alavi S., Ohmura R.

    International Journal of Food Properties 29 （ 1 ）  2026年

    ISSN  10942912

    　概要を見る

    Application of CO<inf>2</inf> clathrate hydrate as a constituent of solid carbonated foods is an emerging new idea to utilize the large gas-storage capacity of this material. The CO<inf>2</inf> gas concentration of CO<inf>2</inf> hydrate is 50 times higher than the CO<inf>2</inf> concentration in carbonated water. To design an industrial process for making CO<inf>2</inf> clathrate hydrates and to determine the texture of hydrate foodstuffs, understanding the crystal growth dynamics and crystal morphology is essential. This study reports the visual observations of crystal growth of CO<inf>2</inf> hydrate in the presence of trehalose under conditions relevant to potential food production. To classify the observation results, the subcooling temperature ΔT<inf>sub</inf> defined as the difference between equilibrium hydrate formation temperature, T<inf>eq</inf> and the experimental temperature, T<inf>ex</inf> was used as an index of the driving force for the crystal growth. The experiments were performed at the ∆T<inf>sub</inf> range of 0.8 K to 4.9 K. At any ΔT<inf>sub</inf>, the formation and growth of the crystals were observed at the interface between the CO<inf>2</inf> gas phase and the trehalose solution. The hydrate crystals covered the interface and grew into the liquid phase. The crystal morphology significantly depends on ΔT<inf>sub</inf>. The shape of crystals was polygonal at ΔT<inf>sub</inf> < 2.5 K, columnar at ΔT<inf>sub</inf> ≈ 3.5 K, and dendritic at ΔT<inf>sub</inf> > 3.8 K. The effects of CO<inf>2</inf> hydrate crystal morphology in the system with trehalose, on the dynamics of hydrate slurry and the texture of hydrate food are discussed.

  • Phase Equilibria of D2O Hydrates for Hydrate-Based Tritium Separation

    Kasai R., Ito H., Kiyokawa H., Kamiya L., Alavi S., Ohmura R.

    International Journal of Thermophysics 46 （ 12 ）  2025年12月

    ISSN  0195928X

    　概要を見る

    Clathrate-hydrate-based tritium separation from isotope water is a promising process for removing tritium that is not effectively separated by conventional methods. Clathrate hydrates (hereafter hydrates) are crystalline compounds composed of water and guest molecules. Hydrate-based tritium separation utilizes the property that heavy water (D<inf>2</inf>O) forms hydrates under milder temperatures than light water (H<inf>2</inf>O). Efficient industrial operation requires a guest compound that forms hydrates at high temperatures and low pressures and has a large difference in phase equilibrium temperature between H<inf>2</inf>O and D<inf>2</inf>O hydrates (ΔT<inf>DH</inf>). In this study, we measured the phase equilibrium conditions of D<inf>2</inf>O hydrates formed with HFC-134a, HFC-32, and HFC-23. The formation of D<inf>2</inf>O hydrates with these guests can be a route to tritium separation through co-precipitation of T<inf>2</inf>O. HFC-134a formed hydrates under the mildest conditions, with ΔT<inf>DH</inf> values of 2.8 K, 1.8 K, and 2.4 K for HFC-134a, HFC-32, and HFC-23. In addition to the three investigated guests, the potentials of propane, cyclopentane, and cyclopentane + CO₂ hydrate systems for hydrogen isotope separations were also compared, suggesting that HFC-134a and cyclopentane may be suitable guests for tritium separation. Present and previous studies have also shown a strong positive correlation between the hydration number and ΔT<inf>DH</inf> (correlation coefficient = 0.76). This trend may be ascribed to the fact that a higher proportion of water molecules in the hydrate amplifies the effect of replacing H<inf>2</inf>O with D<inf>2</inf>O. These results indicate that the equilibrium conditions of D₂O hydrates may be approximately predicted to identify suitable guests for tritium separation.

  • Interactions between gas hydrate and hydrogen in nature: Laboratory evidence of hydrogen incorporation

    Maruyama M., Horsfield B., Spangenberg E., Ohmura R., Schicks J.M.

    International Journal of Hydrogen Energy 184 2025年11月

    ISSN  03603199

    　概要を見る

    Natural hydrogen is generated via serpentinization, radiolysis and organic metagenesis in geological settings. After expulsion from the source, and along its upward migration path, the free gas may encounter hydrate-bearing sediments. To simulate this natural scenario, CH<inf>4</inf> hydrate and CH<inf>4</inf> + C<inf>3</inf>H<inf>8</inf> hydrate were synthesized at 5.0 MPa and exposed to a hydrogen-containing gas mixture. In-situ Raman spectroscopic measurements demonstrated the incorporation of H<inf>2</inf> molecules into the hydrate phase even at a partial pressure of 0.5 MPa. Ex-situ Raman spectroscopic characterization of hydrates formed from a CH<inf>4</inf> + H<inf>2</inf> gas mixture at 5.0 MPa confirmed the H<inf>2</inf> inclusion within the large cavities of structure I. The results show that the interactions between H<inf>2</inf> and the natural gas hydrate phase range from the incorporation of H<inf>2</inf> molecules into the hydrate phase to the rapid dissociation of the gas hydrate, depending on thermodynamic conditions and H<inf>2</inf> concentration in the coexisting gas phase.

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KOARA（リポジトリ）収録論文等 【 表示 ／ 非表示 】

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研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

  • 二酸化炭素分離に適したクラスレートハイドレートの探索と物性測定

    大村 亮

    [国内会議]  化学工学会第46回秋季大会, 

    2014年09月
    , 

    口頭発表（招待・特別）, 公益社団法人 化学工学会

  • Crystallographic structure and thermodynamic stability of clathrate hydrates formed with halogen-containing guests

    Ryo Ohmura

    [国際会議]  2012 "Natural Gas Hydrate Systems" Gordon Research Conference （Ventura, CA） , 

    2012年03月
    , 

    口頭発表（招待・特別）

  • Crystal growth of clathrate hydrates in hydrophobic-guest fluid + liquid-water systems

    Ohmura Ryo

    [国際会議]  ACS 241st National Meeting （Anaheim, CA, USA） , 

    2011年03月
    , 

    口頭発表（招待・特別）, American Chemical Society

  • Understanding thermodynamics of clathrate hydrates toward energy/environment technology innovations

    大村 亮

    [国際会議]  21st IUPAC International Conference on Chemical Thermodynamics Conference (ICCT-2010) （Tsukuba） , 

    2010年08月
    , 

    口頭発表（招待・特別）, IUPAC

  • Combustion Characteristics of Methane Hydrate in a Laminar Boundary Layer

    大村 亮

    [国際会議]  6th International Conference on Gas Hydrates (ICGH 2008) （Vancouver） , 

    2008年07月
    , 

    ポスター発表

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競争的研究費の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

  • 海水と炭酸ガスの炭酸塩晶析反応に関する基礎研究

    2007年07月
    -
    2008年03月

    受託研究費, 受託研究,  未設定

  • クラスレート水和物の結晶モルフォロジー多様性の解明

    2007年04月
    -
    2008年03月

    科学研究費補助金(文部科学省・日本学術振興会）, 補助金,  未設定

  • シクロペンタンハイドレートの生成特性の解明

    2006年10月
    -
    2007年03月

    東京電力株式会社, 共同研究費, 共同研究契約,  未設定

  • クラスレート水和物の結晶構造多様性を利用した省エネルギー天然ガス貯蔵・輸送技術に関する研究

    2005年10月
    -
    2006年09月

    NEDO, 産業技術研究助成事業, 補助金,  未設定

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知的財産権等 【 表示 ／ 非表示 】

  • 構造Hクラスレート水和物の生成方法

    公開日： 特開2003-3181   

    特許権, 単独

  • 気体の分離剤及び気体を分離濃縮するための方法と装置

    公開日： 特開2003-138281   

    特許権, 単独

  • 不凍タンパク質を用いた包接化合物の生成制御法

    公開日： 特開2005-89353   

    特許権, 単独

  • トレハロースを用いた包接化合物の生成制御法

    公開日： 特開2005-89331   

    特許権, 単独

  • 新規構造H水和物

    公開日： 特願2004-355852   

    特許権, 共同

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受賞 【 表示 ／ 非表示 】

  • 日本機械学会奨励賞（研究）

    大村　亮, 2004年04月, 日本機械学会, クラスレートハイドレートに関する熱工学的研究

  • 日本機械学会奨励賞（研究）

    大村 亮, 2004年04月, クラスレートハイドレートに関する熱工学的研究

    受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

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担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

  • 分子結晶の物理化学

    2026年度

  • 応用力学・計算力学特論第１

    2026年度

  • 工場見学

    2026年度

  • 機械工学特論第１

    2026年度

  • 総合デザイン工学修士研究２

    2026年度

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社会活動 【 表示 ／ 非表示 】

  • ガスハイドレート産業創出イノベーション

    2006年09月
    -
    継続中

    　概要を見る

    産業技術総合研究所が主催する研究会の会員．産総研，民間企業，大学から会員を集め，ハイドレート利用技術の事業化へ向けた取り組みを進める．

  • 天然ガスハイドレート製造利用システム実証特別委員会

    2006年08月
    -
    2008年03月

    　概要を見る

    上記委員会はNEDOから三井造船（株）と中国電力（株）への委託事業におけるプロジェクトリーダーの諮問機関という位置づけ

  • NEDO平成17年度「天然ガスハイドレート技術の国内市場への適用可能性調査」検討委員会

    2005年04月
    -
    2005年07月

    　概要を見る

    NEDOから（財）エネルギー総合工学研究所への委託研究の検討委員会委員

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所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

  • 日本機械学会, 

    2011年04月
    -
    継続中

  • 日本機械学会　メカライフ編集委員会, 

    2007年04月
    -
    2008年03月

  • 日本機械学会熱工学部門 広報委員, 

    2005年04月
    -
    2006年03月
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委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2011年04月
    -
    継続中

    第89期熱工学部門運営委員, 日本機械学会

  • 2007年04月
    -
    2008年03月

    委員, 日本機械学会　メカライフ編集委員会

  • 2006年09月
    -
    継続中

    会員, ガスハイドレート産業創出イノベーション

    　特記事項を見る

    産業技術総合研究所が主催する研究会の会員．産総研，民間企業，大学から会員を集め，ハイドレート利用技術の事業化へ向けた取り組みを進める．

  • 2006年08月
    -
    2008年03月

    委員, 天然ガスハイドレート製造利用システム実証特別委員会

    　特記事項を見る

    上記委員会はNEDOから三井造船（株）と中国電力（株）への委託事業におけるプロジェクトリーダーの諮問機関という位置づけ

  • 2005年04月
    -
    2006年03月

    委員, 日本機械学会熱工学部門 広報委員

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