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Systematization of Halogen Control Technologies toward Environmental Impact Reduction

Research Project

Project/Area Number 20H05708
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (S)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Broad Section K
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Yoshioka Toshiaki  東北大学, 環境科学研究科, 教授 (30241532)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 熊谷 将吾  東北大学, 工学研究科, 准教授 (40757598)
福島 康裕  東北大学, 環境科学研究科, 教授 (40345096)
大野 肇  東北大学, 環境科学研究科, 准教授 (20769749)
齋藤 優子  東北大学, 環境科学研究科, 准教授 (30712575)
白鳥 寿一  東北大学, 環境科学研究科, 客員教授 (20396469)
Project Period (FY) 2020-08-31 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥199,810,000 (Direct Cost: ¥153,700,000、Indirect Cost: ¥46,110,000)
Fiscal Year 2024: ¥31,590,000 (Direct Cost: ¥24,300,000、Indirect Cost: ¥7,290,000)
Fiscal Year 2023: ¥32,110,000 (Direct Cost: ¥24,700,000、Indirect Cost: ¥7,410,000)
Fiscal Year 2022: ¥32,110,000 (Direct Cost: ¥24,700,000、Indirect Cost: ¥7,410,000)
Fiscal Year 2021: ¥29,380,000 (Direct Cost: ¥22,600,000、Indirect Cost: ¥6,780,000)
Fiscal Year 2020: ¥74,620,000 (Direct Cost: ¥57,400,000、Indirect Cost: ¥17,220,000)
Keywordsプラスチック / ハロゲン循環 / 塩素 / フッ素 / 臭素 / 塩化ビニル / フッ素樹脂 / 臭素系難燃剤 / ハロゲン・塩素循環 / プラスチックリサイクル / アルカリ工業 / 演繹的LCA / 環境影響評価 / ハロゲン / 塩素循環
Outline of Research at the Start

プラスチックの生産量・使用量・廃棄量は世界的に今後も増大が見込まれるが、リサイクルの際は手法に依らずハロゲン対策が共通のボトルネックとなる。そこで本研究では脱ハロゲン技術開発を基軸として、ハロゲンを「制御」し循環・有効利用する技術展開性を解明するとともにその技術体系化に挑む。さらに、同時並行的にマテリアルフロー解析、演繹的ライフサイクルアセスメント、国際政策動向分析を行い各々の研究を連携させることで、技術・環境・経済社会の複合的アプローチからの学理究明を目指し、リサイクル技術の望ましい社会導入速度や技術展開を解明するための研究を行う。

Outline of Final Research Achievements

With the increasing production and disposal of plastics, the promotion of recycling has become an emerging issue. Along with the increase of plastics with higher functionality, it is important to address the difficulty of sorting and separating those plastics, among which, the halogen elements are problematic in the recycling process. In this research, we studied thermal and wet process of dehalogenation technology for plastics including vinyl chloride, fluoropolymers, and brominated flame retardants containing plastics, with a view to recovering halogen elements as a recyclable resource. In parallel with the technology development, research for social implementation of the technology was conducted through material flow analysis (MFA) of halogens, life cycle assessment (LCA) of recycling, and global policy analysis.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ハロゲンを含むプラスチックはこれまでリサイクルが困難であったが、リサイクルプロセスにおける大きな障害となるハロゲン元素を「循環資源」として再利用するという着眼点が、本研究の学術的な意義である。また、我が国はハロゲン元素のほとんどを輸入に頼っており、それらの循環利用を可能とすることは、資源確保の面からも大きな意義がある。そのような学術的、社会的意義を、技術開発の面からだけでなく、ハロゲンのマテリアルフロー解析などを通じて、そのインパクトを明らかにした。

Assessment Rating
Ex-post Assessment

A-: 一部十分ではなかったが、概ね期待どおりの成果があった

Assessment Rating
Interim Assessment

A-: 概ね順調に研究が進展しており、一定の成果が見込まれるが、一部に遅れ等が認められるため、今後努力が必要である

Report

(8 results)
  • 2025 Ex-post Assessment (Comments) ( PDF )
  • 2024 Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Abstract (Interim Assessment) ( PDF )   Interim Assessment (Comments) ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Abstract ( PDF )   Comments on the Screening Results ( PDF )   Annual Research Report
  • Research Products

    (36 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (31 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 22 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] プラスチック資源循環に向けて‐ハロゲン循環・制御の必要性と方策‐2022

    • Author(s)
      吉岡敏明,齋藤優子,熊谷将吾
    • Journal Title

      ビニリデン協だより

      Volume: 83 Pages: 1-11

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    • Journal Title

      ACS Sustainable Chemistry & Engineering

      Volume: 9 Issue: 42 Pages: 14112-14123

    • DOI

      10.1021/acssuschemeng.1c04067

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      Volume: 112 Pages: 2-4

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      齋藤優子,熊谷将吾,吉岡敏明
    • Publisher
      シーエムシー出版
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 脱臭素廃材の製造方法2021

    • Inventor(s)
      吉岡敏明,熊谷将吾,齋藤優子,中川原聡,堀内章芳,渡邊宏満
    • Industrial Property Rights Holder
      吉岡敏明,熊谷将吾,齋藤優子,中川原聡,堀内章芳,渡邊宏満
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2021-154695
    • Filing Date
      2021
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URL: 

Published: 2020-09-07   Modified: 2026-03-16  

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