| 研究課題/領域番号 |
22K18431
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| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分64:環境保全対策およびその関連分野
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| 研究機関 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
山末 英嗣 立命館大学, 理工学部, 教授 (90324673)
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| 研究分担者 |
柏倉 俊介 立命館大学, 理工学部, 講師 (10589956)
光斎 翔貴 立命館大学, 立命館グローバル・イノベーション研究機構, 准教授 (80845826)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 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 |
25,220千円 (直接経費: 19,400千円、間接経費: 5,820千円)
2024年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2023年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2022年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
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| キーワード | プラスチック / 水素 / 高速還元 / 鉛バッテリー / 分散型リサイクル / 再生可能エネルギー / マイクロ波 / 分散型リサイクル拠点 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は，我々が発見した数十秒から数百秒オーダーで金属を生成できるマイクロ波プロセスと変動電源である再生可能エネルギーを組み合わせることで，都市鉱山を一種のエネルギー貯蔵庫として活用できるシステムを構築することである.そのために，高速生成を発現する元素や化合物の探索，マイクロ波による金属高速生成メカニズムの解明を行いマイクロ波メタラジーの学理を構築する.また，社会実装を目指し，ライフサイクル評価に基づく資源と地球温暖化回避の評価も同時に行う.
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| 研究実績の概要 |
本研究を遂行するにあたって必要な「マイクロ波を用いた還元反応の応答が速い系」として，酸化鉛，コバルト酸リチウム，リン酸カルシウムからそれぞれ鉛，コバルト，リンを回収する反応についての検証を行った．その結果，徳に酸化鉛についての高速還元が観測された．
また，金属以外の系として，プラスチックを適当な触媒を介してマイクロ波加熱することにより，数秒程度の応答性を持って水素やメタンを始めとする還元ガスが生成することも分かった．この系は非常に応答が速く，本課題において提案する「マイクロ波還元プロセス」を再生可能エネルギーの変動対応への応用例として高い可能性があることが見いだされた．
その他，関連研究として，シリコン，炭化ケイ素等について高温における透磁率，誘電率を測定した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
当初の予定では，主に金属を中心とした還元系のみ注目する予定であったが，現時点でプラスチックやリン酸カルシウム等，金属以外の系においても高速還元を観測することに成功したため．
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| 今後の研究の推進方策 |
最終年度は，これまでに発見した高速還元プロセスのメカニズム解明を行う．また，本課題で得られた成果は，再生可能エネルギーの変動吸収のみならず，「分散型リサイクル」や「分散型水素製造拠点」等への応用が可能である．最終年度は，これらのライフサイクル評価についても行う予定である
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