Creation of electron density diagnostic technique for plasma in supercritical CO2 for innovative CO2 decomposition technology

• Project/Area Number: 23K26097
• Project/Area Number (Other): 23H01402 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21010:Power engineering-related
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 古里 友宏 長崎大学, 総合生産科学研究科(工学系), 准教授 (70734002)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 稲田 優貴 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (00735532)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥19,500,000 (Direct Cost: ¥15,000,000、Indirect Cost: ¥4,500,000); Fiscal Year 2025: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2024: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2023: ¥14,820,000 (Direct Cost: ¥11,400,000、Indirect Cost: ¥3,420,000)
• Keywords: 超臨界流体 / 放電プラズマ / 電子密度 / 超臨界二酸化炭素 / プラズマ

Outline of Research at the Start

カーボンニュートラルの早期実現には，大量のCO2を高速で分解できる新たな反応場が必要不可欠である．本研究では，分解・抽出・洗浄・合成などの横断的分野で長年活躍してきた超臨界CO2流体の内部で，大容量かつ過渡的な放電プラズマを生成する新手法により,革新的なCO2分解技術の実現を目指す．しかし，超臨界流体中のプラズマは数100 nsで超高速遷移する非再現的現象であるため，信頼できる診断手法が存在せず，プラズマの現象理解に基づいた分解技術の最適化は実現できていない．そこで，本課題ではプラズマの基礎現象を支配する電子密度に焦点を当て，まず超臨界流体中の電子密度の診断技術を確立する．