| 研究課題/領域番号 |
21K04619
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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25030:防災工学関連
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| 研究機関 | 弓削商船高等専門学校 |
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研究代表者 |
伊藤 武志 弓削商船高等専門学校, 総合教育科, 教授 (10435472)
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| 研究分担者 |
森 耕太郎 弓削商船高等専門学校, 電子機械工学科, 助教 (00804519)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 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 | ロケットストーブ / スターリングエンジン発電 / 温水システム / 水蒸気 / 蒸留 / 防災・現先 / 防災教育 / 防災・減災 / 可搬式温水・蒸気供給システム / スターリングエンジン / 給湯システム / 発電システム / 防災 / エネルギー / 温水器 / 減災 / 離島工学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、これまで研究者が作製検討したロケットストーブ―スターリングエンジン発電システムの耐久性・送電の安定性・冷却装置の改良とロケットストーブを利用した温水器システムの開発を行う。
この温水システムは、温水だけでなく過熱水蒸気の精製も検討し、蒸留水の確保や殺菌利用も目的とする。
また放置竹や漂着ゴミを島の産物でもある松かさと組み合わせることで、ロケットストーブでも使用できる新しい燃料を作製する。さらに、竹は炭化することで、簡易ろ過に利用し、上記蒸留の前処理を行う。
この研究は島の課題である「災害時におけるインフラの確保」・「廃棄物問題」・「島を活性化」を同時に解決する研究である。
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| 研究成果の概要 |
本研究は災害時の利用を想定し、ロケットストーブを用いた発電システムの改良と温水器の作製をおこなった。両システムとも可搬式で作製し、災害時での移動を可能とした。スターリングエンジン発電システムは、設計製作した焼却炉を用いることで強い燃焼が可能であった。しかし、初期の発電は確認されたが、持続的な電力供給は困難であった。
温水システムは、直径８mm、全長140cmの銅管を用いることで、安定した燃焼と温水の獲得ができ、水流速を1.0 L/minにすることで水蒸気も得ることができた。さらに、木炭蓄電器を用いた可動式L E D街灯の製作も行い、これらを出前授業などで公開することで防災の意識を高めた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ロケットストーブは簡単に製作できるため、東日本大震災でも使用され、その活用方法は注目されている。災害時には、電気や水だけでなく、シャワー利用できる温水も必要であり、本研究はそれら解決を目指したものである。
発電機にはまだまだ課題点が残るが、スターリングエンジンを用いた可搬式の発電機は、これまでなく、外部機関の評価は高かった。また、温水器は、水蒸気までつくることで、蒸留水の獲得も可能で、避難所での活用だけでなく、発展途上国での簡易かつ低コストで安全な水の確保もできる画期的なシステムである。
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