| 研究課題/領域番号 |
20K04446
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 佐賀大学 |
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研究代表者 |
猪原 哲 佐賀大学, 理工学部, 准教授 (90260728)
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| 研究分担者 |
寺東 宏明 岡山大学, 自然生命科学研究支援センター, 教授 (00243543)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 放電プラズマ / 水質浄化 / キャビテーション / プラズマ / 放電 / 殺菌 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
循環型社会および安全安心が担保された社会を実現するために，本研究では，水中プラズマを使った水質浄化装置の実用化を目指した研究を行う。本研究では，独自のプラズマ発生方式である「水中キャビテーション放電」とプラズマ発生電極を採用し，実用化のために必要な知見，具体的には低コスト・小型化，長寿命化のための設計指針を明らかにし，実用機のプロトタイプを試作する。さらに，「品質工学」を用いて実用的な観点から総合的な性能評価を行う。
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| 研究成果の概要 |
循環型社会，持続可能社会を世界的な視点で実現するためには，水質浄化は必須の技術であるが，高度化・多様化した現在は，既存の水処理技術では限界がある。本研究は，プラズマを使った水質浄化装置の実用化を目指したものである。独自の方式である「水中キャビテーション放電」を採用し，装置設計に必要な知見を明らかにするために実施した。本研究では，流体力学的条件と放電発生周波数との関係を実験的に取得した結果，両者には明らかに相関があり，リアクタの最適化設計をするための評価指標として妥当であることが実証された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
水質浄化の問題は循環型社会，持続可能な社会の構築，より健康的で快適な生活において重要な問題である。プラズマはその高い反応性のため，水質浄化への応用が期待されてきた。そのための基礎的な研究は1970年代から行われ，多くの先行研究があるが実用化に至っていない。
本研究は，プラズマを使った短時間で強力な殺菌能力を持つ水質浄化装置の実用化を目指したものである。学術的特徴は，「水中キャビテーション放電」という新しい方式を提案した点であり，実用化のポイントである，高いラジカル生成効率とシンプルな装置構成となる。本研究では，水質浄化の心臓部である「リアクタ」の最適な設計の指針となる知見を得ることができた。
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