| 研究課題/領域番号 |
22K12422
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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64010:環境負荷およびリスク評価管理関連
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| 研究機関 | 地方独立行政法人大阪府立環境農林水産総合研究所(環境研究部、食と農の研究部及び水産研究部) |
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研究代表者 |
和田 匡司 地方独立行政法人大阪府立環境農林水産総合研究所(環境研究部、食と農の研究部及び水産研究部), その他部局等, 主任研究員 (00413766)
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| 研究分担者 |
原田 敦史 日本文理大学, 工学部, 准教授 (40612023)
畑 光彦 金沢大学, 地球社会基盤学系, 教授 (00334756)
古内 正美 金沢大学, 地球社会基盤学系, 教授 (70165463)
那須 正夫 大阪大谷大学, 薬学研究科, 教授 (90218040)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 発生源対策 / ダストモニタ / ばい煙 / PM0.1 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
環境中のPM0.1主要発生源の一つは工場等の固定発生源であるが、実態の把握が難しい中小規模発生源の情報も含めて検討することが不可欠である。幅広い発生源からの排出情報を取得し、「環境濃度」「人の動き」とともに統合的かつ面的に検討するにあたり、「簡便で」「オンライン対応する」センサが必要となる。本研究では固定発生源を多点同時観測するための新規センサを開発する。最終的には「PM0.1センサ」「人間動態センサ」を持つ既存IoTネットワークと連携することで情報を統合的に評価し、局所的に発生するPM0.1健康リスクを適切に把握し、固定発生源からの個人暴露を定量的に理解する。
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| 研究実績の概要 |
本課題では、局所的に発生するPM0.1健康リスクを適切に把握し、固定発生源からの個人暴露を定量的に理解することを目指す。そのために、固定発生源を多点同時観測するための「簡便で」「オンライン対応する」センサの技術開発に取り組み、最終的には本センサを多点同時観測に活用して、IoTネットワークと連携することで「PM0.1センサ」、「人間動態センサ」および既存サンプリング技術による情報を統合的に評価して個人暴露を定量化する手法の構築を目指す。
これまでの実績としては、「回転式電極による検出機構の実験的検討」として、既存のダクト設備を使用するため、新規センサ開発に必要なダクト設備の改良、シミュレーションによる構造検討をした。まず、既存ダクトのスペックを詳細に検討し直し、現状のダクトが持つダスト分散性やダスト帯電状況等の課題について総括した。そして、流体シミュレーションを実施し、特にダスト発生部の最適化に着目し、分散性向上・ロスの低減のためのアイデアの内から最良の構造を選定した。来年度、提案した構造について、ダクト設備の改良を実施する。
一方、「排ガスPMセンサの設計・試作と実プラントでの実証」として、国内の実プラントで実証試験を行った。排ガスPMセンサを設置するともに、排ガス試料採取、各種PMセンサや大気サンプラとの連携観測を試みることができた。課題をフィードバックし、実験的検討を継続していく。
そして、「IoTネットワークと連携した固定発生源由来PM0.1個人暴露定量化手法の検証」として、複数のプラントを含むフィールドの候補について検討し、一部、試行試験も行った。今後はプラント周辺にセンサを設置し、IoTネットワークとの連携テストも同時に行うことを目指している。
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| 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
当初計画された過程は大まかに達成されつつあるが、実プラントでの試運転において、機構の適合性や持続可能性に関する新たな課題が明らかになった。特に、回転機構の耐久性および腐食対策に関する検討が必要とされている。これらの課題は、当初の予測を超える実験的複雑さを示しており、より深い理解と解決策の開発を要求される。そのため、今後の研究活動では、これらの課題に対処するための実験的アプローチを継続し、進展を図る予定。そのため、来年度は繰越資金を活用して、特に実験的検討に重点を置いた研究活動を展開することを計画している。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、「排ガスPMセンサの設計・試作と、実プラントでの実証」、「IoTネットワークと連携した固定発生源由来PM0.1個人暴露定量化手法の検証」の項目に注力し、個人暴露を定量化する手法の構築を目指す。研究推進のためには、回転式電極の最適化を進め、排ガスPMセンサの設計・試作を完了し、実プラントでの実証試験を実施することが重要である。さらに、IoTネットワークとの連携を強化し、PM0.1個人暴露定量化手法の検証を行う。来年度においては、実験的検討に繰越金を充て、検出機構の最適化に焦点を当てた研究活動を推進する予定である。排ガスPMセンサの設計・試作と実証、そしてIoTネットワークとの連携によるPM0.1個人暴露定量化手法の検証を進める。
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