| 研究課題/領域番号 |
21K14576
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 九州大学 |
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研究代表者 |
喜岡 新 九州大学, 工学研究院, 助教 (80864040)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021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 | ウルトラファインバブル / ナノバブル / 腐食 / スケール / グリーンインヒビター / 炭酸カルシウム / トライボロジー / シリカ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
地熱発電は再生可能エネルギーとして注目されており、国内での地熱発電所の多くが九州地方に集中しているが、発電所施設の金属配管等での腐食やスケール付着が大きな問題となっている。腐食やスケール抑制を目指した添加薬剤や配管材料導入に関する研究は進んでいるが、環境やコスト的な面から有効な手段は未確立のままである。本研究では、室内・屋外実験と数値シミュレーションを駆使して、環境に優しく低コストで導入可能である超微小気泡のウルトラファインバブル（ナノバブル）が、地熱流体による腐食やスケール付着を抑制できるかどうかを理解することを目的とする。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、主に室内・屋外実験によって、環境に優しく低コストで導入可能であるウルトラファインバブル(UFB)が、地熱流体による腐食や炭酸カルシウムスケール付着を抑制できるかどうかを理解することを目的とした。本研究によって、(A)空気UFBは炭酸カルシウム結晶の成長を抑制し、結晶成長抑制率はUFB数密度によって変わる、(B)空気UFBは、低pH高温流体中やインピンジメントアタックなど腐食にとって非常に過酷な環境下であっても、腐食を軽減できる、(C)UFBは固体材料の表面粗さに応じて水の流れの摩擦と潤滑作用の両方に働き、この作用はUFB数密度によって変わる、などの新しい知見を得ることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
地熱発電は再生可能エネルギーとして注目されており、国内での地熱発電所の多くが九州地方に集中しているが、発電所施設の金属配管等での腐食や炭酸カルシウム・シリカなどのスケール付着が大きな問題となっている。腐食やスケール抑制を目指した添加薬剤や配管材料導入に関する研究は進んでいるが、環境やコスト的な面から有効な手段は未確立のままであった。本研究成果は、地熱分野やウルトラファインバブル関連分野において全く新しい研究結果であり、今後の地熱分野やウルトラファインバブル関連分野に重要な知見をもたらした。
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