| Project/Area Number |
22K18431
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 64:Environmental conservation measure and related fields
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
山末 英嗣 立命館大学, 理工学部, 教授 (90324673)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柏倉 俊介 立命館大学, 理工学部, 講師 (10589956)
光斎 翔貴 立命館大学, 立命館グローバル・イノベーション研究機構, 准教授 (80845826)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥25,220,000 (Direct Cost: ¥19,400,000、Indirect Cost: ¥5,820,000)
Fiscal Year 2024: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2023: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Fiscal Year 2022: ¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
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| Keywords | プラスチック / 水素 / 高速還元 / 鉛バッテリー / 分散型リサイクル / 再生可能エネルギー / マイクロ波 / 分散型リサイクル拠点 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は，我々が発見した数十秒から数百秒オーダーで金属を生成できるマイクロ波プロセスと変動電源である再生可能エネルギーを組み合わせることで，都市鉱山を一種のエネルギー貯蔵庫として活用できるシステムを構築することである.そのために，高速生成を発現する元素や化合物の探索，マイクロ波による金属高速生成メカニズムの解明を行いマイクロ波メタラジーの学理を構築する.また，社会実装を目指し，ライフサイクル評価に基づく資源と地球温暖化回避の評価も同時に行う.
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究を遂行するにあたって必要な「マイクロ波を用いた還元反応の応答が速い系」として，酸化鉛，コバルト酸リチウム，リン酸カルシウムからそれぞれ鉛，コバルト，リンを回収する反応についての検証を行った．その結果，徳に酸化鉛についての高速還元が観測された．
また，金属以外の系として，プラスチックを適当な触媒を介してマイクロ波加熱することにより，数秒程度の応答性を持って水素やメタンを始めとする還元ガスが生成することも分かった．この系は非常に応答が速く，本課題において提案する「マイクロ波還元プロセス」を再生可能エネルギーの変動対応への応用例として高い可能性があることが見いだされた．
その他，関連研究として，シリコン，炭化ケイ素等について高温における透磁率，誘電率を測定した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の予定では，主に金属を中心とした還元系のみ注目する予定であったが，現時点でプラスチックやリン酸カルシウム等，金属以外の系においても高速還元を観測することに成功したため．
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度は，これまでに発見した高速還元プロセスのメカニズム解明を行う．また，本課題で得られた成果は，再生可能エネルギーの変動吸収のみならず，「分散型リサイクル」や「分散型水素製造拠点」等への応用が可能である．最終年度は，これらのライフサイクル評価についても行う予定である
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