| 研究課題/領域番号 |
19H04306
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
小区分64030:環境材料およびリサイクル技術関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
熊谷 将吾 東北大学, 環境科学研究科, 助教 (40757598)
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| 研究分担者 |
吉岡 敏明 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (30241532)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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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 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
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| キーワード | 共熱分解 / プラスチック / バイオマス / リサイクル / シナジー効果 / ガス化促進 / ガスクロマトグラフィー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
既存技術ではリサイクル困難なプラスチック/木質バイオマス混合廃棄物を、既存のガス・石油精製および化学原料設備に供給可能なガスおよびオイルに転換する共熱分解プロセスを確立する。申請者はこれまで、プラとバイオマスを共に熱分解（共熱分解）すると、プラとバイオマスの熱分解生成物同士が相互作用する現象を見出してきた。本研究は、３つのシナジー効果：①チャー抑制、②ガス化促進、③液化促進を「狙って」最大化する共熱分解制御法を確立するため、生成物収率およびシナジー効果に及ぼすプラ・バイオマス混合法および熱分解方法（熱分解ガス接触方法、温度、反応時間等）の影響を定量的にかつ化学反応レベルで明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、プラスチック/バイオマスからなる混合物の共熱分解反応において、その際に生じるプラスチックとバイオマスの熱分解相互作用（本研究ではこれをシナジー効果と定義）を理解し、更にそのシナジー効果を高める熱分解反応制御法を確立することを目的に検討を行った。本研究により、混合するプラスチック種、混合比、熱分解方法を適切に制御することで、ガス化および液化の促進、チャーを抑制するシナジー効果を発現可能であることが明らかとなった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
混合するプラスチック種、バイオマス種、混合比、熱分解方法をコントロールすることによって、ガス化および液化の促進、チャーを抑制するシナジー効果を発現できることが明らかにした。熱分解法そのものは一般的な手法であり、廃プラスチックやバイオマスを化学原料に転換するために適用されることは珍しくないが、共熱分解における相互作用の制御を目的とした本研究のアプローチは新しい。本研究のアイデアをより発展させることで、プラスチックやバイオマスから、より効果的に化学原料を回収する事が可能になると期待しており、資源循環やカーボンニュートラルの実現に貢献する。
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