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炭酸ガス固定を目的とするカスケード型超散乱フォドバイオリアクターの開発

研究課題

研究課題/領域番号 09555075
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 熱工学
研究機関慶応義塾大学

研究代表者

谷下 一夫  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (10101776)

研究分担者 古畝 宏幸  ラフォーレエンジニアリング(株), 主任研究員
池田 満里子  慶應義塾大学, 文学部・生物学, 教授 (00051368)
長坂 雄次  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (40129573)
柘植 秀樹  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (70051688)
岡 浩太郎  慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (10276412)
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
13,100千円 (直接経費: 13,100千円)
1998年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
1997年度: 10,300千円 (直接経費: 10,300千円)
キーワード地球環境 / 炭酸ガス固定 / 微細藻類 / 光合成 / バイオリアクター / クロレラ / 光環境
研究概要

本研究では、藻類光合成バイオリアクターのガス交換効率の改善を目的として、リアクター内に散乱粒子を分散させたり、リアクターの外部を反射板で覆い、同時に粒子に表面や反射板の表面を蛍光物質で被覆して、光の波長を変化させ、藻類の吸収スペクトルの最大値の光の増幅を可能とするリアクター技術を確立する。このような光環境の方式を本研究では、カスケード型超散乱と名付け、リアクター内のすべての藻類に均等に光が照射されるような光環境を実現しようとするものである。蛍光反射材による波長シフトの効果は、細胞の効果は細胞濃度、細胞体積、吸収スペクトルの時間変化を8日間測定して評価した。酸素発生速度は銀反射材と蛍光反射材を使用した時、それぞれ2.3倍、2.0倍にコントロールの状態よりも増加した。蛍光反射材の反射率は銀反射材よりも低い。そこで反射効率を考慮した場合、反射光エネルギあたりの酸素発生速度は、蛍光反射材の場合が最も高く、最大で1.7倍となった。蛍光反射材により波長シフトがおこり、光の利用効率の高い波長域に光りのエネルギを移動させる効果が顕著であることが解った。この原理を用いることにより、カスケード型フォトリアクターが実現可能であることが解った。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (17件)

  • [文献書誌] 谷下一夫: "光合成バイオリアクターの性能改善" 日本機械学会第10回バイオエンジニアリング講演会講演論文集. 162-164 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 谷下一夫 他: "光源内蔵型藻類バイオリアクターにおける光環境の改善" 日本機械学会第10回バイオエンジニアリング講演会論演論文集. 169-170 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 谷下一夫 他: "閉鎖生態系における微細藻類培養" 日本機械学会第11回バイオエンジニアリング講演会講演論文集. 216-217 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanishita, K.et al.: "Augmentation of axial despersion by intermittent oscillatory flow" Trans.ASME, J.of Biomech.Eng.120. 405-415 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanishita, K.et al.: "Effect of microscopic motion of microalgae on the light environment" Proc.of the 9th Conf.of Bioengineering, JSME. 87-88 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanishita, K.: "Fully developed intermittent flow in a curved tube" J.Fluid Mech.Vol.347. 263-287 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanishita, K.et al.: "Improvement of photosynthetic efficiency in the photo-bioreactor" Proc.of the 10th Conf.of Bioengineering, JSME. 162-164 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanishita, K.et al.: "Improvement of light environment in the photo-bioreactor with the internal light source" Proc.of the 10th Conf.of Bioengineering, JSME. 169-170 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanishita, K.et al.: "Effect of microalgae cell motion upon photo-environment in the bioreactor" Third World Congress of Biomechanics. 502 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanishita, K.: "Augmentation of axial dispersion by intermittent oscillatory flow, Trans.ASME" J.of Biomechanical Eng.Vol.120. 405-415 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanishita, K.et al.: "Culture of microalgae in the closed environment system" Proc.of the 11th Conf.of Bioengineering, JSME. 216-217 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 谷下一夫: "光合成バイオリアクターの性能改善" 日本機械学会第10回バイオエンジニアリング講演会講演論文集. 162-164 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 谷下一夫 他: "光源内蔵型藻類バイオリアクターにおける光環境の改善" 日本機械学会第10回バイオエンジニアリング講演会講演論文集. 169-170 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 谷下一夫: "閉鎖生態系における微細藻類培養" 日本機械学会第11回バイオエンジニアリング講演会講演論文集. (予定). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 谷下一夫 ほか: "微細藻類の運動による微視的光環境への影響" 第9回バイオエンジニアリング講演会、講演論文集. 87-88 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 谷下一夫 ほか: "光源内蔵型藻類バイオリアクターにおける光環境の改善" 第10回バイオエンジニアリング講演会、講演論文集. 169-170 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 谷下一夫: "光合成バイオリアクターの性能改善" 第10回バイオエンジニアリング講演会、講演論文集. 162-164 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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