| 研究課題/領域番号 |
17K18935
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
小紫 公也 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90242825)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 航空宇宙工学 / エネルギー全般 / プラズマ / レーザー / アルミニウム / エネルギー / 月資源 / アルミ還元 |
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| 研究成果の概要 |
酸化アルミニウム（アルミナ）焼結体のレーザーアブレーションを利用して酸化アルミニウムを還元し、アルミニウムと酸素に分離する技術について研究を行った。まず焼結体表面でのレーザー強度とレーザースポットの面積占有率を最適化し、理論最大アブレーション速度(42 mg/s)を達成した。次にアルミナ・ジルコニア混合物を用いてプルーム過熱限界温度の向上を試みたが、この組み合わせが正の共沸であることが明らかとなり温度は上昇しなかった。最後に、アルミニウムの回収のために焼結体表面に析出するアルミニウムを観察し、析出条件の解析・最適化を検討した結果、回収系の表面温度はアルミニウム融点を上回る必要があると結論した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
提案するアルミ製錬技術が完成すると月面における長期有人活動に道を開くことができる。また水素貯蔵技術・サイクルとしても画期的であり、アルミ燃料輸送の方が液体水素輸送よりも安全で効率的なこともあり、温室化ガスを排出しない航空機や船舶用燃料としても期待でき、月面、宇宙ステーション、地上、極地などにおいて、太陽光と水のみの環境でエネルギーサイクル（エネルギーの備蓄と発生）を構築することもできる。
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