| 研究課題/領域番号 |
18H04147
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分64:環境保全対策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 |
醍醐 市朗 東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (20396774)
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| 研究分担者 |
林 英男 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 事業化支援本部技術開発支援部計測分析技術グループ, 上席研究員 (10385536)
小林 能直 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (20354269)
小野 英樹 富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 教授 (30283716)
松八重 一代 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (50374997)
中島 謙一 国立研究開発法人国立環境研究所, 資源循環・廃棄物研究センター, 主任研究員 (90400457)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
44,720千円 (直接経費: 34,400千円、間接経費: 10,320千円)
2020年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2019年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2018年度: 21,320千円 (直接経費: 16,400千円、間接経費: 4,920千円)
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| キーワード | material flow analysis / トランプエレメント / 鉄スクラップ / リサイクル促進 / 不純物元素 / 熱力学 / 鉄鋼材 / 循環型社会 / MFA / 循環性元素 / 合金元素 / 材料特性 / 建築解体 / 鉄リサイクル / 産業エコロジー / 循環元素 / 物質フロー分析 / RRRDR / 析出物 / 凝固偏析 |
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| 研究成果の概要 |
鉄鋼材中の不純物元素は、使用済み製品からの素材の不十分な選別の結果として混在する異物が不純物元素の主要な要因であることが明らかになった。それら不純物元素の日本における代表的な濃度分布を得ることに成功した。それら不純物元素の製鋼における制御、同じく組織形成における制御を可能にするための熱力学データや実験データを整備した。さらに、不純物元素が最終鋼材の特性に与える影響について現在の知見を集約した。これらの成果に基づき、材料設計のためのコンセプトであるPSPPは、材料リサイクルのシステム設計においても有用であり、Recovery（回収）を加えたR-PSPPのコンセプトを提案した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
脱炭素と循環型社会のために素材リサイクルの促進が望まれる中、金属素材リサイクルでは不純物元素の意図しない混在による機能低下が危惧されている。鉄鋼材中不純物元素濃度の国レベルでの代表的な状況を世界で初めて明らかにし、多国間での違いも明らかにした。その知見に基づき、その不純物元素の製鋼での制御ならびに凝固時の無害化の可能性について、熱力学および速度論の両面から考察した。フィールド調査と産業エコロジーの手法に基づく研究成果が材料工学に基づく研究成果と一体となることで、スクラップの機械選別から製鋼プロセスまで一貫して見通した上での、今後のリサイクル促進に向けた社会的意義の高い知見が得られたと言える。
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