上空・高度域の風力エネルギーを利用した新規発電法への挑戦

• 研究課題/領域番号: 26630496
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: エネルギー学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 新川 和夫 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (00151150)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014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: 再生可能エネルギー

研究成果の概要

本研究では、現在未利用である上空・高度域の風力エネルギーを取得し、地上で発電するための技術開発を行った。その方法として、２種類の上空風車を作製し、風車の回転で係留用の高分子繊維ロープを捩り、その変形エネルギーを伝達させ、地上で発電できるような技術を開発した。これら風車の性能から、上空での風力エネルギー取得に有効であることを明らかにした。なお本手法の安全性の検討のため、高分子繊維ロープおよび真空樹脂含浸法で作製した風車用の炭素繊維強化複合材料の強度解析も行った。

研究成果

• [雑誌論文] <b>Effects of Torsion on Mechanical Properties of Polymeric Fiber </b><b>Ropes </b> (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Endo, Sang-Jae Yoon, Kazuo Arakawa,
  • 雑誌名: Advanced Experimental Mechanics 巻: 1 号: 0 ページ: 210-213
  • DOI: 10.11395/aem.1.0_210
  • NAID: 130005331679
  • ISSN: 2189-4752, 2424-175X
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] <b>Evaluation of the Strength of CFRP Adhesive Joints Manufactured using VARTM </b> (2016)
  • 著者名/発表者名: Mahmoud Ramadan ABUSREA, Kazuo Arakawa
  • 雑誌名: Advanced Experimental Mechanics 巻: 1 号: 0 ページ: 111-114
  • DOI: 10.11395/aem.1.0_111
  • NAID: 130005331724
  • ISSN: 2189-4752, 2424-175X
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Improvement of an adhesive joint constructed from carbon fiber-reinforced plastic and dry carbon fiber laminates (2016)
  • 著者名/発表者名: M. R. Abusrea, Kazuo Arakawa
  • 雑誌名: Composites Part B: Engineering, Part B 巻: 97 ページ: 368-373
  • DOI: 10.1016/j.compositesb.2016.05.005
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] AE analysis of delamination crack propagation in laminated material (2015)
  • 著者名/発表者名: Sang-jae Yoon, Dingding Chen, Ja-Uk Gu, Nak-Sam Choi, Kazuo Arakawa
  • 雑誌名: Journal of Mechanical Science and Technology 巻: 29 号: 1 ページ: 17-21
  • DOI: 10.1007/s12206-014-1203-2
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development of an energy harvesting damper using PVDF film (2015)
  • 著者名/発表者名: Sang-Jae Yoon, Kazuo Arakawa, Masakazu Uchino
  • 雑誌名: J. Energy Res. 巻: 39 号: 11 ページ: 1545-1553
  • DOI: 10.1002/er.3357
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] ENHANCED TENSILE STRENGTH CFRP ADHESIVE JOINT CONSTRUCTED FROM CARBON FIBER-REINFORCED PLASTIC AND DRY CARBON FIBER LAMINATES (2016)
  • 著者名/発表者名: Mahmoud R. ABUSREA, Kazuo Arakawa
  • 学会等名: ECCM17 - 17th European Conference on Composite Materials
  • 発表場所: Germany
  • 年月日: 2016-06-26
  • 国際学会
• [学会発表] 高分子繊維ロープの機械的特性に及すねじりの影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 遠藤 大希, 尹 祥在, 新川和夫
  • 学会等名: 日本機械学会 関東支部 第２２期総会・講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2016-03-10
• [学会発表] Experiment study on the joint of CFRP and metal (2016)
  • 著者名/発表者名: CHAO WANG, Kazuo Arakawa
  • 学会等名: 18th Cross Straits Symposium on Energy and Environmental Science and Technology (CSS-EEST)
  • 発表場所: China
  • 国際学会
• [学会発表] Basic property of carbon fiber composite materials by VaRTM (2016)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Takaki, Kazuo Arakawa
  • 学会等名: 18th Cross Straits Symposium on Energy and Environmental Science and Technology (CSS-EEST)
  • 発表場所: China
  • 国際学会
• [学会発表] Improvement of the quality and reliability of CFRP by VARTM process (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryota Yamada, Kazuo Arakawa
  • 学会等名: 18th Cross Straits Symposium on Energy and Environmental Science and Technology (CSS-EEST)
  • 発表場所: China
  • 国際学会
• [学会発表] Fabrication and Tensile Property Evaluation of Hybrid FRP (2016)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Yamashita, Kazuo Arakawa
  • 学会等名: 18th Cross Straits Symposium on Energy and Environmental Science and Technology (CSS-EEST)
  • 発表場所: China
  • 国際学会
• [学会発表] 空中浮上型風車によるエネルギー取得の試み (2015)
  • 著者名/発表者名: 新川和夫
  • 学会等名: 第37回風力エネルギー利用シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-11-26
• [学会発表] Evaluation of the Strength of CFRP adhesive joints manufactured using VARTM (2015)
  • 著者名/発表者名: M.R. Abusrea, K. Arakawa
  • 学会等名: 10th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics
  • 発表場所: Shimane, Japan
  • 年月日: 2015-11-01
  • 国際学会
• [学会発表] Effects of Torsion on Mechanical Properties of Polymeric Fiber Ropes (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Endo, Sang-Jae Yoon, Kazuo Arakawa
  • 学会等名: 10th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics
  • 発表場所: Shimane, Japan
  • 年月日: 2015-11-01
  • 国際学会
• [学会発表] Experimental Investigation of Laminated Joint Failure Modes inCFRP Fabrics under Tensile Loads (2015)
  • 著者名/発表者名: Shen, Y, Chen, D, Kazuo Arakawa
  • 学会等名: The International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2015 (ATEM’15)
  • 発表場所: Toyohashi, Japan
  • 年月日: 2015-10-04
  • 国際学会
• [学会発表] Fatigue Strength Evaluation of CFRPs Fabricated by VaRTM Process (2015)
  • 著者名/発表者名: Okayama, T, Yoon, S, Kazuo Arakawa
  • 学会等名: The International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2015 (ATEM’15)
  • 発表場所: Toyohashi, Japan
  • 年月日: 2015-10-04
  • 国際学会
• [学会発表] Fracture Evaluation of Laminated CFRP using Acoustic Emission (2015)
  • 著者名/発表者名: Honda, H., Han, S., Yoon, S., Choi, N., Arakawa, K.
  • 学会等名: The International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2015 (ATEM’15)
  • 発表場所: Toyohashi, Japan
  • 年月日: 2015-10-04
  • 国際学会
• [学会発表] Novel CFRP Adhesive Joints and Structures for Offshore Application (2015)
  • 著者名/発表者名: Mohmaud Ramadan Mohamed Abusrea, Jiang Shiyi, Dingding Chen, Kazuo Arakawa
  • 学会等名: ICMSME Istanbul 2015: International Conference on Material Scinence and Material Engineering
  • 発表場所: Istanbul, Trukey
  • 年月日: 2015-09-28
  • 国際学会
• [学会発表] Novel CFRP joints and structures for offshore application (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Arakawa, Dingding Chen, and Shiyi Jiang
  • 学会等名: The International Conference on Experimental Mechanics (ICEM2014) & The 13th Asian Conference on Experimental Mechanics (ACEM)
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2014-11-15 – 2014-11-17
• [学会発表] An experimental study of CFRP fabricated by VARTM using acoustic emission technique (2014)
  • 著者名/発表者名: Sang-Jae Yoon, Kazuo Arakawa, Seung-Wook Han and Nak-Sam Choi
  • 学会等名: 16th Cross Straits Symposium on Energy and Environmental Science and Technology (CSS-EEST)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2014-11-13 – 2014-11-15
• [学会発表] Basic study on adhesive joints of carbon-fiber-reinforced plastic (2014)
  • 著者名/発表者名: Shiyi Jiang, Dingding Chen, Kazuo Arakawa
  • 学会等名: 16th Cross Straits Symposium on Energy and Environmental Science and Technology (CSS-EEST)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2014-11-13 – 2014-11-15
• [学会発表] A method for making large and complex shape mold for vacuum assisted resin transfer molding process (2014)
  • 著者名/発表者名: Changheng Xu，Dingding Chen, Kazuo Arakawa
  • 学会等名: 16th Cross Straits Symposium on Energy and Environmental Science and Technology (CSS-EEST)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2014-11-13 – 2014-11-15
• [学会発表] The fatigue strength characteristic of CFRP in VaRTM process (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomomasa Okayama , Sang-Jae Yoon , Kazuo Arakawa
  • 学会等名: 16th Cross Straits Symposium on Energy and Environmental Science and Technology (CSS-EEST)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2014-11-13 – 2014-11-15
• [学会発表] A basic study on structure analysis of CFRP using Acoustic Emission Technique (2014)
  • 著者名/発表者名: Haruki Honda, Sang-Jae Yoon, Kazuo Arakawa
  • 学会等名: 16th Cross Straits Symposium on Energy and Environmental Science and Technology (CSS-EEST)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2014-11-13 – 2014-11-15
• [学会発表] Reduction of Void Content of Vacuum-Assisted Resin Transfer Molded Composites by Infusion Pressure Control (2014)
  • 著者名/発表者名: Yueyao Shen, Dingding Chen, Kazuo Arakawa
  • 学会等名: 16th Cross Straits Symposium on Energy and Environmental Science and Technology (CSS-EEST)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2014-11-13 – 2014-11-15