Establishment of a foundation for quantum gas adsorption technology aimed at developing Lunar resource recovery process

• Project/Area Number: 24K01525
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 34030:Green sustainable chemistry and environmental chemistry-related
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 田中 秀樹 信州大学, 学術研究院総合人間科学系, 教授 (80376368)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000); Fiscal Year 2027: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2026: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2025: ¥11,180,000 (Direct Cost: ¥8,600,000、Indirect Cost: ¥2,580,000); Fiscal Year 2024: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
• Keywords: 月面レゴリス / 量子性ガス / 多孔性炭素材料 / 分子シミュレーション

Outline of Research at the Start

月面レゴリス(岩石由来)の粒子内部や間隙には，水，H2，3Heなどの有用資源が含まれていることから，それらを分離回収するためのコールドトラップの高度設計に資する基礎研究を行う。ここで，レゴリスへの太陽光の照射によって得られる，極低分圧のH2および3Heガスを効率的に回収するには，コールドトラップの極低温パネルに吸着剤を設置する必要があり，本研究では，それに適した多孔性炭素材料を創製する。また，経路積分法を適用した分子シミュレーションを実施し，これを材料開発にフィードバックすることで，研究を効率的に推進する。さらに，極低温ガス吸着測定装置を製作し，得られた多孔性炭素材料の吸着特性評価を行う。