| 研究課題/領域番号 |
22K12423
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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64020:環境負荷低減技術および保全修復技術関連
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| 研究機関 | 秋田大学 |
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研究代表者 |
カビール ムハムドゥル 秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (10422164)
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| 研究分担者 |
吉村 昇 秋田大学, 名誉教授, 名誉教授 (60006674)
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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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022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 | Cs除染 / FEM-EK法 / フレキシブル電極 / イオン吸着電極 / セシウム / 除染 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
Cs汚染土壌の除染作業は主に表土掘削に限られている。Csは土壌表面に強固に吸着し，通常の環境では簡単には離脱しない。しかし，表土掘削の場合は，膨大に排出される汚染土壌の保管・管理という新たな問題を引き起こす。また，汚染土壌の回復は，放射線環境下での作業であるため，安全・効率的・簡便に行える手法が必要である。通常の動電処理では，土壌から排出された水に溶解したCsイオンを回収するが，その水の流動性制御や回収，さらに排出された水(Cs汚染水)の管理など，課題が多々あり，現場での実用化には至っていない。本研究グループでは，イオン吸着フレキシブル電極を開発し，動電処理による土壌浄化を目指す。
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| 研究実績の概要 |
当初の目的として，(ア)土壌および腐葉土からの重金属除去に実績のある動電処理法を改良した動電法（FEM-EK法）を用いて，Cs汚染土壌の回復を行うことを成功している。金属電極を利用して，人工汚染土壌（非放射性Csによる人工汚染土壌）に対して，実施期間を替えながらFEM-EK法を実施し，当該法によるCsの移動を確認している。また，Csと同時に，土壌中に存在する他の金属イオン，非金属イオンの移動も確認した。また，土壌中のpHがEK法による陰極付近ではアルカリ化され，陽極付近では酸性化されるため，その対策方法として，電極印加時間帯を調整できるようなパルス電源を用いた手法を提案し，実験を行った結果，Csの移動量が増した傾向が見られた。また，電源の時間調整は電源として，太陽光発電システムの導入の可能性も示唆された。
一方，もう一つの研究目的であった，(イ)除去されたCsの保管・管理に適した，柔軟性及びイオン吸着性を有する動電処理用電極を，天然ゼオライトや籾殻くん炭などを原料に製造することの一部のみ達成している。電極作製の材料・製造条件が変わる度に新たな電極作製ができ，2023年度は約60種類の異なる電極を作製し，その電気特性と製造過程の圧力の関連性を導いている。製造方法の材料・製造条件が異なると，電極の電気的なパラメータ及び電気化学的なパラメータが変更されてしまう。異なる電極がＣｓ吸着への関連性をもっと調べる必要がある。これらの研究成果を除染学会に口頭発表した。
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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
電極作製の材料・製造条件が変わる度に新たな電極作製ができ，昨年度は約60種類の異なる電極を作製した。製造への期間を考慮すると，当初計画以上の成果だと思われるが，電極の吸着能力などの評価が途中なので，「おおむね順調に進展している」が妥当と思われる。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後としては，電極作製を継続して進む予定である。またそれらのCs他の重金属吸着能力を調べたい。
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