| 研究課題/領域番号 |
20K05406
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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31020:地球資源工学およびエネルギー学関連
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| 研究機関 | 千葉工業大学 |
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研究代表者 |
亀谷 雄樹 千葉工業大学, 工学部, 准教授 (50734422)
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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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
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| キーワード | 放射冷却コンデンサ / エネルギー輸送界面設計 / パッシブ水輸送制御 / 分光エネルギー輸送制御 / 機能性マイクロ表面加工 / 親疎水ハイブリッドパターニング / 高分子膜コーティング / 光散乱・拡散反射 / 大気放射 / 高分子膜パターニング / 赤外分光計測 / スペクトル解析 / 放射エネルギー / 自己組織化単分子膜 / 太陽エネルギー / 親疎水ハイブリッドパターン / 放射冷却 / 蒸留 / 親疎水ハイブリッド / 凝縮 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
持続可能なエネルギーと水資源の利用システム構築へ向け、太陽熱をエネルギー源とした蒸留システムの高性能化を達成すべく、蒸気を凝縮させるコンデンサ凝縮面とその背面の放熱面において、界面現象の制御による熱・物質輸送の促進に取り組む。凝縮面・放熱面それぞれにおいて機能性を発現する表面を作製するプロセスを構築し、その表面上での熱や水の輸送特性を明らかにすることにより、提案する技術の優位性を示していく。従来の太陽熱利用において主眼が置かれた高温場形成のための集熱技術のみならず、周囲環境への放熱を制御する技術を確立することで、太陽熱利用システムの新たな可能性を示すことを目指す。
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| 研究成果の概要 |
太陽熱をエネルギー源とした蒸留システムの高性能化を目指し、蒸気を凝縮させるコンデンサの凝縮面と放熱面における界面現象の制御に取組んだ。親疎水ハイブリッド表面パターンの形成による凝縮水のパッシブ排水制御、および分光エネルギー表面設計に基づく放射冷却の促進について、製作プロセスの確立と機能性の実証を行った。さらに、それらの周辺技術に関する基礎検討も進め、放射冷却コンデンサの基盤技術とその応用可能性を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
エネルギーと水資源の確保は地球規模での課題であり、水処理プロセスにおいて化石燃料の消費量低減と再生可能エネルギーの導入を促進することは、持続可能な水利用システム構築のために重要である。太陽熱利用の工学的な観点においては、高温場を形成するための集熱技術だけでなく、周囲環境への放熱を制御する技術を確立することで、新たな太陽熱利用システムに向けての展望が開ける。脱炭素社会の実現に近づくための多様なエネルギー利用技術の一つとして、今後さらなる発展が期待される。
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