還流式非対称カスケード電気透析6リチウム同位体濃縮技術の研究

• Project/Area Number: 25K01701
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 31010:Nuclear engineering-related
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: 佐々木 一哉 弘前大学, リチウム資源総合研究機構, 教授 (70631810)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊高 健治 弘前大学, 地域戦略研究所, 教授 (40422399) ; 高橋 伊久磨 千葉工業大学, 工学部, 准教授 (60820793) ; 向井 啓祐 核融合科学研究所, 研究部, 准教授 (70807700) ; 新村 潔人 弘前大学, リチウム資源総合研究機構, 助教 (90989716)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2027: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2026: ¥10,270,000 (Direct Cost: ¥7,900,000、Indirect Cost: ¥2,370,000); Fiscal Year 2025: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
• Keywords: 核融合 / リチウム / 同位体濃縮 / 電気透析 / カスケード

Outline of Research at the Start

基幹エネルギー化が期待される核融合発電の産業化への最大の課題は、リチウム6（6Li）の同位体濃縮技術の開発である。研究代表者らは、リチウムイオン伝導性固体電解質の隔膜に特殊プロファイルの電位を印加する革新的電気透析技術を考案し、１段ごとの高い同位体濃縮率を可能にした。90%への6Li同位体濃縮は、これを繰り返すカスケード化で実現できる。
本研究では、カスケード装置の構造と運転条件のシミュレーションによる設計、装置製作、高い6Li同位体濃縮と6Li収率実現の実証、および水銀アマルガム法以外で世界初の6Li同位体濃縮率90%の実現を達成する。