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Development of a co-creative data platform for designing material and energy production systems using resources derived from agriculture and forestry

Research Project

Project/Area Number 21K17919
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 64050:Sound material-cycle social systems-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Kanematsu Yuichiro  東京大学, 総括プロジェクト機構, 特任講師 (00839714)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsシミュレーション / 地域システム / オープンデータ / ウェブアプリケーション / 再生可能エネルギー / バイオマス / ライフサイクル評価 / 木質バイオマス / 技術シミュレータ / 産業共生 / LCA / 未利用資源
Outline of Research at the Start

本研究では、農林業由来資源を用いた物質・エネルギー生産システムの実現を加速するために、地域からの資源・産業データ、研究者からの技術データを継続的に更新可能とし、それらデータを用いたシミュレーションに基づくシステム設計と評価を可能とするステークホルダー参加型の「共創型情報基盤」を開発する。①シミュレータ開発、②データベース開発、③情報基盤としての統合、④共創的仕組みの検証、を研究項目とする。オープンデータを用いた地域資源・産業情報の可視化ツール、資源と技術のマッチングツール、技術モデルを接続したシミュレータを開発し、これらを用いた地域システム設計ワークショップを通して検証と改善を繰り返す。

Outline of Final Research Achievements

A simulator for material and energy flows was developed using a small-scale combined heat and power plant using woody biomass as an example, and recombinant calculations of elemental processes were also made possible. The simulator was operated on a trial basis as a web application on a cloud system, utilizing the academic information infrastructure “mdx”. In the development of a database of resource supply potential, a function for visualizing graphs by region was implemented and released, and a prototype visualization tool on a geographic information system (GIS) was also developed. In addition to the open data, a method for collecting and accumulating data on resources derived from local agriculture and forestry was discussed, and for woody biomass, data on the amount of harvested trees was developed for the future enhancement of forest health.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

挑戦的な目標が提示されつつも実装が遅れている脱炭素や資源循環の推進に向けて、地域の活性化も視野に入れた農林業資源を活用した技術導入を加速するために、データ活用によるアプローチは必須といえる。本研究の成果は、地域の資源情報を的確かつ迅速に把握し、その特性に合致する技術のマッチング、それらの導入効果の評価をプロセスシステム工学およびライフサイクル思考に基づき可能とするものである。現時点では木質バイオマスを中心とした技術検討を可能とした段階であるが、今後対象資源と技術を拡張し、幅広い分析に対応していく。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Journal Article (1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] [Special issue 2 : Open Project on Supporting-tools for Municipalities towards De-carbonized Societies and Co-Creation of vision for future of the region] Development of a data platform to support implementation of technology options toward carbon neutrality of regions2022

    • Author(s)
      兼松 祐一郎、藤井 祥万、尾下 優子、五十嵐 悠、菊池 康紀
    • Journal Title

      公共研究 = Journal on public affairs

      Volume: 18 Issue: 1 Pages: 38-47

    • DOI

      10.20776/S18814859-18-1-P38

    • URL

      https://opac.ll.chiba-u.jp/da/curator/900120390/

    • Year and Date
      2022-03-31
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Prototyping cloud application for regional green transformation supported by prospective life cycle assessment2024

    • Author(s)
      Yuichiro Kanematsu, Shoma Fujii, Yuko Oshita, Satoshi Ohara, Atsushi Komori, Daisuke Shimotoku, Katsura Iizuka, Junya Kawase, Hiroki Kobayashi, Yasunori Kikuchi
    • Organizer
      ESCAPE34-PSE24 (The 34th European Symposium on Computer Aided Process Engineering /The 24th International Symposium on Process Systems Engineering
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ビヨンド・""ゼロカーボン""を目指し地域と技術をつなぐ情報基盤の構築2023

    • Author(s)
      兼松祐一郎
    • Organizer
      JHPCN 学際大規模情報基盤共同利用・共同研究拠点 第15回 シンポジウム
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 長期的な炭素収支と社会シナリオを考慮した森林資源利用のライフサイクルアセスメント2023

    • Author(s)
      鈴木 綾、兼松 祐一郎、兵法 彩、喜多 智、中村 健太郎、菊池 康紀
    • Organizer
      第18回 日本LCA学会研究発表会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 下水処理への吸着剤によるNH4+回収技術の導入効果分析2023

    • Author(s)
      中野 堯斗、兼松 祐一郎、下野 僚子、兵法 彩、伊與木 健太、脇原 徹、菊池 康紀
    • Organizer
      第18回 日本LCA学会研究発表会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 持続可能な森林資源のライフサイクル思考2023

    • Author(s)
      鈴木 綾、兼松 祐一郎、兵法 彩、菊池 康紀
    • Organizer
      化学工学会 第88年会
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      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 森林資源のライフサイクル管理のための長期的炭素収支モデリング2023

    • Author(s)
      鈴木 綾、兼松 祐一郎、兵法 彩、喜多 智、中村 健太郎、菊池 康紀
    • Organizer
      化学工学会 第88年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 下水処理に関する窒素フローにおけるアルミノケイ酸塩材料の将来性ライフサイクル評価2023

    • Author(s)
      中野 堯斗、兼松 祐一郎、下野 僚子、兵法 彩、伊與木 健太、脇原 徹、菊池 康紀
    • Organizer
      化学工学会 第88年会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 長期的な炭素収支を考慮した森林資源利用のライフサイクルマネジメント2022

    • Author(s)
      鈴木 綾、兼松 祐一郎、兵法 彩、喜多 智、関 色葉、中村 健太郎、菊池 康紀
    • Organizer
      化学工学会 第53回秋季大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 下水処理システムにおけるNH4+回収技術のライフサイクル評価2022

    • Author(s)
      中野 堯斗、兼松 祐一郎、下野 僚子、兵法 彩、伊與木 健太、脇原 徹、菊池 康紀
    • Organizer
      化学工学会 第53回秋季大会
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  • [Presentation] Design and development of data platform to accelerate regional system planning based on prospective LCA2022

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      Yuichiro Kanematsu, Shoma Fujii, Yasunori Kikuchi
    • Organizer
      The 15th Biennial International Conference on EcoBalance
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Life cycle assessment on forest resource utilization considering long-term carbon balance2022

    • Author(s)
      Aya Suzuki, Yuichiro Kanematsu, Ryoko Shimono, Satoshi Kita, Iroha Seki, Kentaro Nakamura, Yasunori Kikuchi
    • Organizer
      The 15th Biennial International Conference on EcoBalance
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 技術の地域へのマッチングと実装を加速するデータ利活用基盤の開発2022

    • Author(s)
      兼松祐一郎、藤井祥万、菊池康紀
    • Organizer
      化学工学会第87年会
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      2021 Research-status Report
  • [Remarks] RE-CODE: 地域と技術を繋ぎ、実装を加速する情報基盤

    • URL

      https://re-code.app/

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  • [Remarks] 地域と技術を繋ぎ、実装を加速する情報基盤 RE-CODE

    • URL

      https://re-code.app/

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      2022 Research-status Report 2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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