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不均一架橋構造を有する親水性イオン交換膜を用いた逆電気透析発電システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 23510097
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 環境技術・環境材料
研究機関山口大学

研究代表者

遠藤 宣隆  山口大学, 理工学研究科, 助教 (40314819)

研究分担者 比嘉 充  山口大学, 大学院理工学研究科, 教授 (30241251)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2012年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード逆電気透析 / イオン交換膜 / 海水濃度差発電 / 親水性イオン交換膜 / 不均一架橋構造 / ポリビニルアルコール
研究概要

市販の陽イオン交換膜と陰イオン交換膜を一対として交互に重ね、その間に溶液流路となるスペーサーで挟み、RED膜スタックとした。測定した電流―電位(I-V)曲線から算出した最大出力密度Pmaxは、どちらのスタックも海水/淡水濃度比rの増加とともに増加し、r=15-20近傍において最大値(約0.45 W/m2)を示した後、減少した。これはrが大きいほど濃度差が大きく、高い起電力を示し、出力が増大するが、最大値以降では河川水の溶液抵抗の増大が顕著となり、Pmaxは低下した。また、市販の電気透析装置を改修した大型のRED発電セルでの発電試験も行い、小型セルと同様の挙動を示すことが確認された。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (57件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (56件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Electrodialytic Transport Properties of Anion-Exchange Membranes Prepared from Poly(vinyl alcohol) and Poly(vinyl alcohol-co-methacryloyl aminopropyl trimethyl ammonium chloride)2013

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Jikihara, Reina Ohashi, Yuriko Kakihana, Mitsuru Higa, Kenichi Kobayashi
    • 雑誌名

      Membranes

      巻: 3 ページ: 1-15

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 逆電気浸透発電(RED)の原理と技術動向2014

    • 著者名/発表者名
      比嘉 充
    • 学会等名
      日本海水学会 電気透析および膜技術研究会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2014-03-24
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規 PVA 系ブロック共重合体を用いたイオン交換膜の作製と特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      阿武真梨香、竹村 仁、藤井将矢、比嘉 充
    • 学会等名
      第16回化学工学会学生発表会
    • 発表場所
      大阪府立大学中百舌鳥キャンパス(堺市)
    • 年月日
      2014-03-01
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 電気透析における一価陰イオン選択透過性の評価2014

    • 著者名/発表者名
      廣永亮介、河村直樹、高村啓太、比嘉 充
    • 学会等名
      第16回化学工学会学生発表会
    • 発表場所
      大阪府立大学中百舌鳥キャンパス(堺市)
    • 年月日
      2014-03-01
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 電気透析における一価陰イオン選択透過性の評価2014

    • 著者名/発表者名
      廣永亮介・河村直樹・高村啓太・比嘉 充
    • 学会等名
      第16回化学工学会学生発表会
    • 発表場所
      大阪府立大学中百舌鳥キャンパス(堺市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 新規PVA系ブロック共重合体を用いたイオン交換膜の作製と特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      阿武真梨香・竹村 仁・藤井将矢・比嘉 充
    • 学会等名
      第16回化学工学会学生発表会
    • 発表場所
      大阪府立大学中百舌鳥キャンパス(堺市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 逆電気浸透発電(RED)の原理と技術動向2014

    • 著者名/発表者名
      比嘉 充
    • 学会等名
      第44回荷電膜コロキウム
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Ion Exchange Membranes for Sustainable Water and Energy2013

    • 著者名/発表者名
      比嘉 充
    • 学会等名
      9th World Congress of Chemical Engineering
    • 発表場所
      大韓民国
    • 年月日
      2013-08-19
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電気透析における種々の同符号イオン間選択透過性の評価2013

    • 著者名/発表者名
      河村直樹、高村啓太、田中伸幸、比嘉 充
    • 学会等名
      第50回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場およびAIM ビル(北九州市)
    • 年月日
      2013-07-06
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 逆電気透析(RED)装置の最適運転条件の検討2013

    • 著者名/発表者名
      竹村 仁、阿武真梨香、藤井将矢、比嘉充
    • 学会等名
      第50回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場およびAIM ビル(北九州市)
    • 年月日
      2013-07-06
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Simulation study on power density and power generation efficiency of a reverse electrodialysis system2013

    • 著者名/発表者名
      S. Fujii, K. Takemura, M. Higa
    • 学会等名
      IMSTEC
    • 発表場所
      Melbourne(Australia)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 電気透析における陰イオン交換膜を用いたフッ化イオンおよび硝酸イオン選択性の評価2013

    • 著者名/発表者名
      廣永亮介、河村直樹、高村啓太、田中伸幸、比嘉 充
    • 学会等名
      第28回中国四国地区高分子若手研究会
    • 発表場所
      アークホテル(岡山市)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 新規 PVA 系ブロック共重合体を用いたイオン交換膜の作成2013

    • 著者名/発表者名
      阿武真梨香、竹村 仁、藤井将矢、比嘉 充
    • 学会等名
      第28回中国四国地区高分子若手研究会
    • 発表場所
      アークホテル(岡山市)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 逆電気透析システムにおける最適動作条件の検討2013

    • 著者名/発表者名
      竹村 仁、阿武真梨香、藤井将矢、比嘉 充
    • 学会等名
      第28回中国四国地区高分子若手研究会
    • 発表場所
      アークホテル(岡山市)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 電気透析における陰イオン交換膜の膜構造とファウリング特性との関係2013

    • 著者名/発表者名
      高村啓太、田中伸幸、比嘉 充
    • 学会等名
      第28回中国四国地区高分子若手研究会
    • 発表場所
      アークホテル(岡山市)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Evaluation of permselectivity for harmful ions in anion-exchange membranes2013

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kawamura, Keita Takamura, Nobuyuki Tanaka, Mitsuru Higa
    • 学会等名
      2013 Kyushu-Seibu / Pusan-Gyeongnam Joint Symposium on High Polymers(16th) and Fibers(14th)
    • 発表場所
      佐賀大学本庄キャンパス(佐賀市)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 電気透析における陰イオン交換膜の膜構造とファウリング特性との関係2013

    • 著者名/発表者名
      高村啓太、田中伸幸、比嘉 充
    • 学会等名
      膜シンポジウム2013
    • 発表場所
      京都府立医科大学附属図書館ホール(京都市)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 種々の膜構造を有する陰イオン交換膜におけるイオン選択透過性の評価2013

    • 著者名/発表者名
      河村直樹、高村啓太、亀山智一、田中伸幸、比嘉 充
    • 学会等名
      膜シンポジウム2013
    • 発表場所
      京都府立医科大学附属図書館ホール(京都市)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 新規な PVA 系共重合体を用いたイオン交換膜の作成および特性評価2013

    • 著者名/発表者名
      鵜飼晃平、金輪龍太郎、垣花百合子、比嘉 充
    • 学会等名
      膜シンポジウム2013
    • 発表場所
      京都府立医科大学附属図書館ホール(京都市)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Evaluation of permselectivity for harmful ions in anion-exchange membranes2013

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kawamura, Keita Takamura, Mitsuru Higa, Nobuyuki Tanaka
    • 学会等名
      The 6th Membrane Conference of Visegrad Countries permea2013
    • 発表場所
      Warsaw(Poland)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Evaluation of permselectivity for monovalent anions in Electrodialysis2013

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kawamura, Keita Takamura, Nobuyuki Tanaka, Mitsuru Higa
    • 学会等名
      The 8th Conference of Aseanian Membrane Society(AMS8)
    • 発表場所
      西安(中国)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Power generation of reverse electrodialysis : comparison between simulations and experiments2013

    • 著者名/発表者名
      Shoya Fujii, Hitoshi Takemura, Mitsuru Higa
    • 学会等名
      The 8th Conference of Aseanian Membrane Society(AMS8)
    • 発表場所
      西安(中国)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 新規な PVA 系共重合体を用いたイオン交換膜の作製とその特性評価2013

    • 著者名/発表者名
      鵜飼晃平、金輪龍太郎、垣花百合子、比嘉充
    • 学会等名
      繊維学会年次大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 逆電気透析用新規イオン交換膜の設計とその評価2013

    • 著者名/発表者名
      藤井将矢、竹村 仁、比嘉 充
    • 学会等名
      第2回 JACI/GSC シンポジウム
    • 発表場所
      メルパルク大阪(大阪市)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 逆電気透析システムにおける線速度変化と発電特性の関係2013

    • 著者名/発表者名
      竹村 仁、藤井将矢、比嘉 充
    • 学会等名
      日本海水学会第64年会
    • 発表場所
      山梨県立図書館(甲府市)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 膜マトリクスの膜構造および親水性度がイオン選択透過性に及ぼす影響の評価2013

    • 著者名/発表者名
      河村直樹、高村啓太、比嘉充、田中伸幸
    • 学会等名
      日本海水学会第64年会
    • 発表場所
      山梨県立図書館(甲府市)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 種々のイオン交換膜における酸または塩基の膜透過機構の解析2013

    • 著者名/発表者名
      髙村啓太・垣花百合子・比嘉 充
    • 学会等名
      日本膜学会第34年会
    • 発表場所
      早稲田大学西早稲田キャンパス63 号館(東京)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 膜マトリクスの膜構造および親水性度がイオン選択透過性に及ぼす影響の評価2013

    • 著者名/発表者名
      河村直樹・高村啓太・比嘉充・田中伸幸
    • 学会等名
      日本海水学会第64年会
    • 発表場所
      山梨県立図書館(甲府市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 逆電気透析システムにおける線速度変化と発電特性の関係2013

    • 著者名/発表者名
      竹村 仁・藤井将矢・比嘉 充
    • 学会等名
      日本海水学会第64年会
    • 発表場所
      山梨県立図書館(甲府市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 逆電気透析用新規イオン交換膜の設計とその評価2013

    • 著者名/発表者名
      藤井将矢・竹村 仁・比嘉 充
    • 学会等名
      第2回JACI/GSCシンポジウム
    • 発表場所
      メルパルク大阪(大阪市)
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      2013 実績報告書
  • [学会発表] 新規な PVA系共重合体を用いたイオン交換膜の作製とその特性評価2013

    • 著者名/発表者名
      鵜飼晃平・金輪龍太郎・垣花百合子・比嘉充
    • 学会等名
      繊維学会年次大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 逆電気透析(RED)装置の最適運転条件の検討2013

    • 著者名/発表者名
      竹村 仁・阿武真梨香・藤井将矢・比嘉 充
    • 学会等名
      第50回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場およびAIMビル(北九州市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 電気透析における種々の同符号イオン間選択透過性の評価2013

    • 著者名/発表者名
      河村直樹・高村啓太・田中伸幸・比嘉 充
    • 学会等名
      第50回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場およびAIMビル(北九州市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Power generation of reverse electrodialysis: comparison between simulations and experiments2013

    • 著者名/発表者名
      Shoya Fujii, Hitoshi Takemura, Mitsuru Higa
    • 学会等名
      The 8th Conference of Aseanian Membrane Society(AMS8)
    • 発表場所
      西安(中国)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of permselectivity for monovalent anions in Electrodialysis2013

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kawamura, Keita Takamura, Nobuyuki Tanaka, Mitsuru Higa
    • 学会等名
      The 8th Conference of Aseanian Membrane Society(AMS8)
    • 発表場所
      西安(中国)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Ion Exchange Membranes for Sustainable Water and Energy2013

    • 著者名/発表者名
      比嘉 充
    • 学会等名
      9th World Congress of Chemical Engineering
    • 発表場所
      Seoul(大韓民国)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Evaluation of permselectivity for harmful ions in anion-exchange membranes2013

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kawamura, Keita Takamura, Mitsuru Higa, Nobuyuki Tanaka
    • 学会等名
      The 6th Membrane Conference of Visegrad Countries permea2013
    • 発表場所
      Warsaw(Poland)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 新規なPVA系共重合体を用いたイオン交換膜の作成および特性評価2013

    • 著者名/発表者名
      鵜飼晃平・金輪龍太郎・垣花百合子・比嘉 充
    • 学会等名
      膜シンポジウム2013
    • 発表場所
      京都府立医科大学附属図書館ホール(京都市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 種々の膜構造を有する陰イオン交換膜におけるイオン選択透過性の評価2013

    • 著者名/発表者名
      河村直樹・高村啓太・亀山智一・田中伸幸・比嘉 充
    • 学会等名
      膜シンポジウム2013
    • 発表場所
      京都府立医科大学附属図書館ホール(京都市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 電気透析における陰イオン交換膜の膜構造とファウリング特性との関係2013

    • 著者名/発表者名
      高村啓太、田中伸幸、比嘉 充
    • 学会等名
      膜シンポジウム2013
    • 発表場所
      京都府立医科大学附属図書館ホール(京都市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of permselectivity for harmful ions in anion-exchange membranes2013

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kawamura, Keita Takamura, Nobuyuki Tanaka, Mitsuru Higa
    • 学会等名
      2013 Kyushu-Seibu/Pusan-Gyeongnam Joint Symposium on High Polymers(16th) and Fibers(14th)
    • 発表場所
      佐賀大学本庄キャンパス(佐賀市)
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  • [学会発表] 電気透析における陰イオン交換膜の膜構造とファウリング特性との関係2013

    • 著者名/発表者名
      高村啓太、田中伸幸、比嘉 充
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      第28回中国四国地区高分子若手研究会
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      竹村 仁・阿武真梨香・藤井将矢・比嘉 充
    • 学会等名
      第28回中国四国地区高分子若手研究会
    • 発表場所
      アークホテル(岡山市)
    • 関連する報告書
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  • [学会発表] 新規PVA系ブロック共重合体を用いたイオン交換膜の作成2013

    • 著者名/発表者名
      阿武真梨香・竹村 仁・藤井将矢・比嘉 充
    • 学会等名
      第28回中国四国地区高分子若手研究会
    • 発表場所
      アークホテル(岡山市)
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      2013 実績報告書
  • [学会発表] 電気透析における陰イオン交換膜を用いたフッ化イオンおよび硝酸イオン選択性の評価2013

    • 著者名/発表者名
      廣永亮介・河村直樹・高村啓太・田中伸幸・比嘉 充
    • 学会等名
      第28回中国四国地区高分子若手研究会
    • 発表場所
      アークホテル(岡山市)
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  • [学会発表] Simulation study on power density and power generation efficiency of a reverse electrodialysis system2013

    • 著者名/発表者名
      S. Fujii・K. Takemura・M. Higa
    • 学会等名
      IMSTEC 2013
    • 発表場所
      Melbourne(Australia)
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  • [学会発表] 逆電気透析発電システムのシミュレーション:運転条件と発電出力・発電効率との関係2013

    • 著者名/発表者名
      藤井将矢、竹村仁、比嘉充
    • 学会等名
      化学工学会第78年会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
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    • 著者名/発表者名
      Shoya Fujii, Kyohei Takeichi and Mitsuru Higa
    • 学会等名
      the 7th Conference of Aseanian Membrane Society (AMS7)
    • 発表場所
      Haeundae Grand Hotel (Busan, Korea)
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  • [学会発表] Optimization of RED test cell for PVA based ion-exchange membranes2012

    • 著者名/発表者名
      S. Fujii, K. Takeichi and M. Higa
    • 学会等名
      Euromembrane2012
    • 発表場所
      Queen Elizabeth II Conference Centre (London, UK)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 逆電気透析(RED)の運転条件の検討2012

    • 著者名/発表者名
      竹村仁、藤井将矢、岡川直紀、比嘉充
    • 学会等名
      第27回中国四国地区高分子若手研究会
    • 発表場所
      ホテルかめ福(山口市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 逆電気透析発電システムのシミュレーション:運転条件と発電効率との関係2012

    • 著者名/発表者名
      藤井将矢、竹村仁、岡川直紀、比嘉充
    • 学会等名
      膜シンポジウム2012
    • 発表場所
      神戸大学百年記念館
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 逆電気透析システムのシミュレーション:理論最大出力密度の算出2012

    • 著者名/発表者名
      藤井将矢・岡川直紀・武市匡平・比嘉 充
    • 学会等名
      日本膜学会第34回年会
    • 発表場所
      早稲田大学西早稲田キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 逆電気透析システムのシミュレーション及びPVA系複合イオン交換膜を用いた発電2012

    • 著者名/発表者名
      藤井将矢、岡川直紀、武市匡平 、比嘉 充
    • 学会等名
      第14回化学工学会学生発表会(西日本地区)
    • 発表場所
      宇部工業高等専門学校(山口県)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 逆電気透析システムにおける最適動作条件の検討2011

    • 著者名/発表者名
      武市匡平、神本紗代、岡川直紀、比嘉 充
    • 学会等名
      繊維学会秋季研究発表会2011
    • 発表場所
      徳島文理大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 逆電気透析システムのシミュレーション:膜特性と発電特性との関係2011

    • 著者名/発表者名
      藤井将矢、武市匡平、神本紗代、比嘉 充
    • 学会等名
      第26回中国四国地区高分子若手研究会
    • 発表場所
      KKRホテル広島
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 逆電気透析用スタックの設計とその発電特性評価2011

    • 著者名/発表者名
      岡川直紀、藤井将矢、武市 匡平、比嘉充
    • 学会等名
      膜シンポジウム2011
    • 発表場所
      健康文化村 カルチャーリゾートフェストーネ(沖縄県)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 逆電気透析システムのシミュレーション:膜特性と発電特性との関係2011

    • 著者名/発表者名
      藤井将矢、武市匡平、神本紗代、比嘉 充
    • 学会等名
      膜シンポジウム2011
    • 発表場所
      健康文化村 カルチャーリゾートフェストーネ(沖縄県)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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