宇宙閉鎖環境の酸素供給システム-微小重力下における藍藻類育成環境の形成-

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08651084
• Research Institution: Muroran Institute of Technology
• Principal Investigator: 安藤 公二 室蘭工業大学, 工学部, 教授 (60002854)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井戸川 清 北海道工業技術研究所, 資源循環化学研究室, 室長 ; 大平 勇一 室蘭工業大学, 工学部, 助手 (00250522)
• Keywords: 微小重力 / 酸素供給システム / 濡れ性 / 接触角 / 遠心力 / バイオリアクター / スピルリナ / 炭酸同化

Research Abstract

1. 班究の目的:平成8年度は、微小重力下で円筒型リアクターを回転させることにより遠心力を生じさせ、中空回転液体層形成に必要なGの下限を明らかにした。平成9年度は、容器を固定し、通気エネルギーを利用して中空回転液体層の形成を試みた。すなわち、微小重力下において、円筒容器中の液相にガスを連続的に吹込み、中空回転液体層の形成条件を検討した。
省エネルギーを考慮すると、如何に小さなガス流量によって中空回転液体層を形成させるかが課題となる。そこで、本年度は中空回転液体層形成の難易に及ぼす容器と液体との濡れ性の影響を検討した。
2. 実験実施状況:底面、上蓋をテフロン被覆したアクリル製縦型円筒容器を製作し、容器回転方式及び容器固定ガス吹込み方式で、平成8年度、9年度と同様、液の回転流動状態、気泡の挙動等を微小重力下で観察、記録し、底面、上蓋の濡れ性(水との接触角:アクリル67-74、テフロン94-126)の影響を検討した。
微小重力落下実験は、(株)地下無重力実験センターで1回、北海道工業技術研究所で11回実施した。
3. 実験結果:中空回転液体層の形成に底面テフロン被膜が極めて有効である一方、上蓋テフロン被膜は逆に形成を困難にすることが、容器回転方式による実験により明らかとなった。容器固定・ガス吹込み方式においても、容器回転方式と同様の効果を予測したが、北工研(μG時間:1.2秒)では、μG時間が短か過ぎ、また、(株)無重力実験センター(μG時間:10秒)の落下機会が1回しか得られず、確認出来ながった。
4. 国際学会発表:本研究成果の一部を6th Asian Conference on Fluidized-Bed and Three-Phase Reactors(平成10年12月8日〜13日、韓国・済州)にて発表し、このテーマについて、広く意見交換した。

Research Products

• [Publications] Yuichi OHIRA: "Formation of Gas-Liquid Hollow Flow under Microgravity" Proceedings of the 6th Asian Conference on Fluidized-Bed and Three-Phase Reactors. 371-376 (1998)
• [Publications] 大平 勇一: "微小重力下におけるスピルリナ育成環境の形成-回転容器内の水-空気系気液界面の形状-" 化学工学論文集. 25・3. (1999)