還流式非対称カスケード電気透析6リチウム同位体濃縮技術の研究

• 研究課題/領域番号: 25K01701
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分31010:原子力工学関連
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 佐々木 一哉 弘前大学, リチウム資源総合研究機構, 教授 (70631810)
• 研究分担者: 伊高 健治 弘前大学, 地域戦略研究所, 教授 (40422399) ; 高橋 伊久磨 千葉工業大学, 工学部, 准教授 (60820793) ; 向井 啓祐 核融合科学研究所, 研究部, 准教授 (70807700) ; 新村 潔人 弘前大学, リチウム資源総合研究機構, 助教 (90989716)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2027年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2026年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円); 2025年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
• キーワード: 核融合 / リチウム / 同位体濃縮 / 電気透析 / カスケード

研究開始時の研究の概要

基幹エネルギー化が期待される核融合発電の産業化への最大の課題は、リチウム6（6Li）の同位体濃縮技術の開発である。研究代表者らは、リチウムイオン伝導性固体電解質の隔膜に特殊プロファイルの電位を印加する革新的電気透析技術を考案し、１段ごとの高い同位体濃縮率を可能にした。90%への6Li同位体濃縮は、これを繰り返すカスケード化で実現できる。
本研究では、カスケード装置の構造と運転条件のシミュレーションによる設計、装置製作、高い6Li同位体濃縮と6Li収率実現の実証、および水銀アマルガム法以外で世界初の6Li同位体濃縮率90%の実現を達成する。