2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of electromagnetic force-type seawater-purification-unit for ballast water
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19H02361
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
赤澤 輝彦 神戸大学, 海事科学研究科, 准教授 (30346291)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梅田 民樹 神戸大学, 海事科学研究科, 准教授 (90243336)
岩本 雄二 神戸大学, 海事科学研究科, 准教授 (80244680)
細井 祥子 (田辺祥子) 滋賀県立大学, 環境科学部, 准教授 (80423226)
長松 隆 神戸大学, 海事科学研究科, 准教授 (80314251)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | バラスト水浄化 / 電磁力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
分離実験を行うための実験プラントの改良を行った．これは，これまで人工海水を不純物ろ過を行いながら循環する手法では時間経過とともに，海水の電気分解にともなう次亜塩素酸の濃度上昇や，水素ガスなどの装置平面付着の気泡の増大がj実験上の問題となっていると考えたためである．本年度の海水貯槽タンク大型化によるプラント改修では，人工海水を循環させる必要がなくなった．これにより，分離対象物への次亜塩素酸によるダメージの改善ができ，とびこなどの計測においてデータの正確性が上昇した．
分離対象物としてとびこを選定し分離実験を行った．数値実験から示唆されるように流路断面形状をより最適に改良した分離器を用いたところ，分離性能がさらに上昇し，ミリメータサイズの生物に関しては分離できることを示せたと考えている．
これまで分離装置内の海水流れに注目した研究を行っていたが，分離対象物が海水に混じることで，装置内の電磁場がどのように乱れるかを考察する必要が出てきた．このためには，分離対象物である卵，胞子の電気伝導率を知ることが不可欠である．対象物の電気伝導率を評価するため，数値計算実験と電気化学的な手法を組み合わせ導出することを試みた．海水にローレンツ体積力がはたらく領域での電気特性評価であるため，電気分解による溶液変化の中での電気化学的な計測となる．このため実験データの精度・確度が現在まで不十分ではあるが，とびこの電気伝導率についてのおおまかな知見は得られたと考えている．
アルテミアの卵の分離評価を行うため，様々な生物学的な評価を検討した．その中から，プランクトン計数板を用いて分離対象物の濃度検出を行う手法を採用することになった．この手法には，顕微鏡システムの導入が不可欠となるが，コロナ禍のため発注品の到着が遅れ，次年度へ持ち越しとなった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍により，顕微鏡の導入が遅れるという予想外の事案が生じ，アルテミアの卵の評価法については次年度に持ち越しとなった．しかしながら，とびこ等の分離実験により，電極幅を減少させ，分離力を向上させるという分離性能の向上の手法に間違いはないという確証を得られている．そのため，遅れは軽微であり，今後の研究に大きな影響はないと考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
顕微鏡の納品遅れにより，アルテミアの卵を用いた分離実験が延期となっている．ただし，顕微鏡は次年度初めには納品されるため，大きな研究遅延は生じない．到着後，直ぐにアルテミアの卵の分離実験に必要となる最適な分離溶液濃度等の評価を行い分離実験に必要な準備を整える予定である．
また，分離実験は三密を避けるためにコロナ禍で制限を受けるが，制限を受けない数値計算実験を先行して実施・注力することで，分離実験の遅れ分についても十分補えると考えている．
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