| 研究課題/領域番号 |
20K12243
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分64030:環境材料およびリサイクル技術関連
|
|---|
| 研究機関 | 関東学院大学 |
|---|
研究代表者 |
武田 克彦 関東学院大学, 理工学部, 准教授 (90386871)
|
|---|
| 研究分担者 |
佐野 慶一郎 関東学院大学, 人間共生学部, 教授 (30372105)
香西 博明 関東学院大学, 理工学部, 教授 (00272089)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2025-03-31
|
| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
|
|---|
| キーワード | 廃プラスチック分解油 / FAME / プラスチック廃棄物 / サーマルリサイクル / 天然ガスと混焼 / DDFエンジン / LCA / 廃棄電線の被覆高分子材料 / マテリアルリサイクル / ディーゼル発電機 / 廃プラスチック / 熱分解油 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
医療廃棄物に含まれるプラスチックには、非感染性と感染性があり、前者は再成型してプラスチック製品として再利用し、焼却処理が求められる後者は熱分解によって分解油を精製し、発電機に適用して有効活用することが本研究の大きな柱となる。
再成型品には竹紛を添加してめっきを施し、未利用資源の有効活用ならびに高機能複合材料として普及率向上を目指す。分解油の製造時には、分解油自体を自己燃料として加熱に用い、外部からのエネルギーを必要としない工程を採用し、その安全性向上および高効率化を目指す。さらに、病院内の植物性廃食油を分解油に添加することで、廃食油の有効利用と二酸化炭素の削減を同時に図ることも計画している。
|
| 研究実績の概要 |
2023年度の実施状況は、昨年度に引き続き、代替として一般廃棄物のプラスチックを用いて、以下のような成果をあげることができました。
研究計画の通りに、2022年度の研究によって廃プラスチック分解油と天然ガスを混焼させるDDF（Diesel Dual Fuel）エンジンの再現性の確認が完了したため、2023年度は、廃プラスチックのサーマルリサイクルの研究に注力しました。今年度は、廃プラスチック分解油に植物性廃食油から精製した脂肪酸メチルエステル（FAME: Fatty Asid Methyl Ester）を添加し、廃プラスチック分解油を用いるディーゼル発電機の高効率化と低エミッション化を目指しました。廃食油は本学の食堂で使用済みのものを用い、実験室にてFAMEを精製することから着手しました。FAMEの添加率を10、20、30vol%に変化させ、FAMEの最適な添加率を求めました。その結果、FAME添加率30％において目標とした高効率化と低エミッション化の両立が得られる条件を確認することができました。
また、2023年度は、2022年度に引き続き、廃プラスチック分解油のLCA（Life Cycle Assessment）評価を継続しました。植物性廃食油から精製したFAMEを添加する条件を加えて、LCA評価を継続しました。その結果、より詳細な二酸化炭素の排出量を求めることができ、廃プラスチック分解油を用いる利点が明確になりました。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
昨年度に引き続き、一般廃棄物のプラスチックから代用して順調に進められたため、出来る限りの成果は収められたものと考えております。2023年度の研究では、廃プラスチック分解油へ脂肪酸メチルエステル（FAME: Fatty Asid Methyl Ester）を添加する研究にも着手できたため、くわえて、LCA評価を継続して当初の研究計画よりも進展できたため、おおむね順調に進展しているものと考えられます。前述の研究実績の概要に記載した通り、研究計画の通りにDDFエンジンの再現性確認は2022年度に完了し、さらにFAME添加の新しい研究に着手できたこととLCA評価を加えることができたため、本研究はおおむね順調に進展していると考えております。
|
| 今後の研究の推進方策 |
今後の推進方策は、2022年度に着手したマテリアルリサイクルに注力したいと考えております。具体的には、自動車の樹脂部品に着目し、ABSのマテリアルリサイクルなどにも着手したいと考えております。また、国内の学会や国際会議等に参加し、研究成果の発表にも力を入れたいと考えております。
|
