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海底鉱物資源の開発のためのキャリア循環方式による揚鉱システム

研究課題

研究課題/領域番号 17H01355
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 船舶海洋工学
研究機関東京海洋大学

研究代表者

谷 和夫  東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (50313466)

研究分担者 岡安 章夫  東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (20213994)
池谷 毅  東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (20416746)
稲津 大祐  東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (30462170)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
41,210千円 (直接経費: 31,700千円、間接経費: 9,510千円)
2019年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2018年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2017年度: 23,140千円 (直接経費: 17,800千円、間接経費: 5,340千円)
キーワード海洋資源 / 資源開発工学 / 揚鉱 / 鉱石
研究成果の概要

海底の鉱物資源の効率的な揚鉱技術として,キャリア物質の循環方式を提案して,基礎的な検討を行った。小型の揚鉱模型実験と,管状の容器の中での球体の鉱石モデルの沈降実験及び引上げ実験を行った。これらの実験において鉱石モデルの管中の移動を観測する手法として,RFID(Radio Frequency IDentifyer)システムを利用する計測方法を開発した。そして,揚鉱に用いるキャリア物質の鉱石保持性能を評価するためのモデルを検討した。また,移送メカニズムを解明するための格子法による数値シミュレータの開発にも挑戦した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

海底の鉱物資源の効率的な揚鉱技術として,キャリア物質(粒状体を含む粘性流動体)の循環方式を提案して,基礎的な検討を行った。小型の揚鉱模型実験,管状の容器の中での球体の鉱石モデルの沈降実験と引上げ実験をRFIDを利用した計測システムを開発して行った。そして,揚鉱に用いるキャリア物質の鉱石保持性能を評価するためのモデルを作った。また,移送メカニズムを解明するための格子法による数値シミュレータの開発にも挑戦した。キャリア物質を利用することにより,(海)水を利用する従来の方法に比較して格段に揚鉱性能が向上することが示され,海底鉱物資源の開発の実現可能性が高くなった。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] 揚鉱に用いるキャリア物質(粒状体を含む粘性流動体)が球に及ぼす力の沈降実験による検討2020

    • 著者名/発表者名
      折田清隆,谷 和夫,鈴木亮彦,菅 章悟,田中肇一
    • 雑誌名

      土木学会論文集B3(海洋開発)

      巻: 76(2) ページ: 1-6

    • NAID

      130007910350

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 模型実験において鉱石モデルの揚鉱速度を計測するRFIDシステムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      折田清隆,谷 和夫,鈴木亮彦,菅 章悟,田中肇一
    • 雑誌名

      土木学会論文集B3(海洋開発)

      巻: 75 号: 2 ページ: I_941-I_946

    • DOI

      10.2208/jscejoe.75.I_941

    • NAID

      130007725051

    • ISSN
      2185-4688
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Sphere falling experiment for ore lifting technology and rheological constants interpretation of carrier materials (mixture of viscous fluid and fine particles)2021

    • 著者名/発表者名
      Orita, K. and Tani, K.
    • 学会等名
      Proc. 20th International Conference of Soil Mechanics and Geothechnical
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 揚鉱に用いるキャリア物質(粒状体を含む粘性流動体)が球に及ぼす力の沈降実験による検討2020

    • 著者名/発表者名
      折田清隆,谷 和夫,鈴木亮彦,菅 章悟,田中肇一
    • 学会等名
      第45回海洋開発シンポジウム,土木学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 揚鉱に用いるキャリア物質(粒状体を含む粘性流動体)の材料分離抵抗性についてレオロジー定数を用いた評価方法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      折田清隆,谷 和夫,古庄哲司,鈴木亮彦,田中肇一
    • 学会等名
      第55回地盤工学研究発表会,地盤工学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 揚鉱に用いる粒状体を含む粘性流動体が鉱石に及ぼす力について球の沈降実験による検討2020

    • 著者名/発表者名
      折田清隆,谷 和夫,古庄哲司,鈴木亮彦,田中肇一
    • 学会等名
      土木学会関東支部 第47回技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Development of RFID system for monitoring ore model to study the feasibility of carrier materials in lifting experiment2019

    • 著者名/発表者名
      Orita, K., Tani, K., Suzuki, A., Suga, S. and Tanaka, K.
    • 学会等名
      YSRM 2019 & REIF 2019, Proc. 5th ISRM Int. Sym. on Rock Eng. for Innovative Future
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 揚鉱実験における鉱石モデルの移動速度を計測するRFIDシステムの有効性の検討2019

    • 著者名/発表者名
      折田清隆,谷 和夫,鈴木亮彦,菅 章悟,田中肇一
    • 学会等名
      第54回地盤工学研究発表会,地盤工学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
  • [学会発表] 模型実験において鉱石モデルの揚鉱速度を計測するRFIDシステムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      折田清隆,谷 和夫,鈴木亮彦,菅 章悟,田中肇一
    • 学会等名
      第44回海洋開発シンポジウム,土木学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] RFIDシステムを用いた揚鉱・沈降実験における鉱石モデルの管内移動の計測方法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      折田清隆,谷 和夫,鈴木亮彦,田中肇一,菅 章悟
    • 学会等名
      第46回岩盤力学に関するシンポジウム,土木学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 揚鉱・沈降実験における鉱石モデルの管内移動の計測に用いるRFIDシステムの検討2018

    • 著者名/発表者名
      折田清隆,谷 和夫,鈴木亮彦,田中肇一,菅 章悟
    • 学会等名
      第15回地盤工学会関東支部発表会,地盤工学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] キャリア物質循環方式による揚鉱の模型実験装置の開発2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木亮彦,田中肇一,谷 和夫
    • 学会等名
      第53回地盤工学研究発表会,地盤工学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [学会発表] Development of experimental apparatus for model tests of lifting marine mineral resources by carrier materials2018

    • 著者名/発表者名
      Tani, K., Suzuki, A., Tanaka, K. and Suga, S.
    • 学会等名
      Proc. 10th Asian Rock Mechanics Symposium (ARMS10)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [学会発表] 海底鉱石資源の揚鉱システムに用いる粘性流動物質の粘性特性の検討2017

    • 著者名/発表者名
      冨田晃弘,谷 和夫,鈴木亮彦,田中肇一
    • 学会等名
      第14回地盤工学会関東支部発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] キャリア物質、これを用いる海底有価物質の揚鉱方法及び揚鉱装置2018

    • 発明者名
      谷 和夫,鈴木亮彦,大林 淳,田中肇一
    • 権利者名
      東京海洋大学,(株)不動テトラ
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 取得年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] キャリア物質、これを用いる海底有価物質の揚鉱方法及び揚鉱装置2018

    • 発明者名
      谷 和夫,鈴木亮彦,大林 淳,田中肇一
    • 権利者名
      東京海洋大学,(株)不動テトラ
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-001227
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [産業財産権] 海底有価物質の揚鉱方法及び揚鉱装置2017

    • 発明者名
      谷 和夫,鈴木亮彦,大林 淳
    • 権利者名
      東京海洋大学,(株)不動テトラ
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-064701
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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