環境調和型化学プロセス設計のための情報基盤の構築

2005 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 15360417
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 反応工学・プロセスシステム
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 平尾 雅彦 東京大学, 大学院工学系研究科, 助教授 (80282573)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2005
• キーワード: 化学プロセス / 環境影響 / ライフサイクルアセスメント / パレート最適 / プロセスシミュレーション / エコ効率分析 / PETリサイクルプロセス / 情報基盤

研究概要

1.化学プロセスの環境影響の評価手法の開発
化学プロセスの設計において、(1)総合的な評価手法、(2)対象プロセスの導入によるプロセス外のシステムの変化の評価手法、(3)設計段階での評価に伴う不確実性の評価手法を、プロセス設計初期段階における評価支援のために体系化した。また、化学物質を多用する産業洗浄プロセスについて、利用する化学物質や排出形態に応じた環境影響評価項目の選定手順とその評価手法について検討を加え、その手順を体系化した。
2.環境影響評価結果のプロセス設計への情報フィードバック手法開発
PETのリサイクルプロセスの例について、物質設計、材料設計からプロセス設計に至るまでのプロセスライフサイクルのアクティビティの詳細なモデル作成を行った。各アクティビティで意志決定される項目とそれに必要な情報項目を解析した。代替案を提案し、各代替案をプロ立スモデルとして表現することを支援するシステムの概念設計を行った。
3.経済評価や環境影響評価など複数評価意志決定あるいは多目的関数最適化の手法開発
多数の環境影響評価指標を一指標に統合する手法と多数の指標を独立に考慮するエコ効率解析のような手法を利用者が実用的に利用できるようなシステムとして設計した。
4.ライフサイクル情報獲得し、設計を支援するための情報基盤としての実装
代替案生成、プロセス合成、プロセス設計、システム評価、決定までを支援する全体システム基盤の概念設計を完了した。
今後は、設計した情報基盤の実装を進め、具体的なデータによって実行できる環境を構築する。

研究成果

• [雑誌論文] A New LCA Methodology of Technology Evolution(TE-LCA) and its Application to the Production of Ammonia(1950-2000) (2006)
  • 著者名/発表者名: R.Mendivil, U.Fischer, M.Hirao, K.Hungerbuhler
  • 雑誌名: International Journal of Life Cycle Assessment 11 ページ: 98-105
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A Hierarchical Methodology for Chemical Process Design Based on Life Cycle Assessment (2006)
  • 著者名/発表者名: H.Sugiyama, M.Hirao, R.Mendivil, U.Fischer, K.Hungerbuhler
  • 雑誌名: Trans.IChemE : PartB Process Safety and Environmental Protection 84B ページ: 63-74
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A New LCA Methodology of Technology Evolution (TE-LCA) and its Application to the Production of Ammonia (1950-2000) (2006)
  • 著者名/発表者名: Ramon Mendivil, Ulrich Fischer, Masahiko Hirao, Konrad Hungerbuhler
  • 雑誌名: International Journal of LCA 11(2) ページ: 98-105
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A Hierarchical Methodology for Chemical Process Design Based on Life Cycle Assessment (2006)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Sugiyama, Masahiko Hirao, Ramon Mendivil, Ulrich Fischer, Konrad Hungerbuhler
  • 雑誌名: Trans.IChemE : PartB Process Safety and Environmental Protection. ε4(B1) ページ: 63-74
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Environmentally Benign Separation Process Synthesis (2004)
  • 著者名/発表者名: Soorathep Kheawhom, Masahiko Hirao
  • 雑誌名: Journal of Chemical Engineering of Japan 37・2 ページ: 243-252
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Acquisition of Engineering Knowledge on Design of Industrial Cleaning System through IDEFO Activity Model (2004)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Fuchino, Takao Wada, Masahiko Hirao
  • 雑誌名: Knowledge-Based Intelligent Information ＆ Engineering Systems,Lecture Notes in Artificial Intelligence 3214 ページ: 418-424
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Decision Support Tools for environmentally benign process design under uncertainty (2004)
  • 著者名/発表者名: Soorathep Khewhom, Masahiko Hirano
  • 雑誌名: Computers and Chemical Engineering 28/9 ページ: 1715-1723
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Environmentally Benign Separation Process Synthesis (2004)
  • 著者名/発表者名: Soorathep Kheawhom, Masahiko Hirao
  • 雑誌名: Journal of Chemical Engineering of Japan 37(2) ページ: 243-252
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Acquisition of Engineering Knowledge on Design of Industrial Cleaning System through IDEF0 Activity Model (2004)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Fuchino, Takao Wada, Masahiko Hirao
  • 雑誌名: Knowledge-Based Intelligent Information ＆ Engineering Systems, Lecture Notes in Artificial Intelligence 3214 ページ: 418-424
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Decision Support Tools for environmentally benign process design under uncertainty (2004)
  • 著者名/発表者名: Soorathep Kheawhom, Masahiko Hirao
  • 雑誌名: Computers and Chemical Engineering 28/9 ページ: 1715-1723
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] 環境影響を考慮した化学プロセス設計のための統合情報基盤 (2003)
  • 著者名/発表者名: 平尾 雅彦, 杉山 弘和
  • 雑誌名: Journal of Computer Chemistry Japan 2・3 ページ: 79-86
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Information Infrastructure for Environmentally Conscious Chemical Process Design (2003)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Sugiyama, Masahiko Hirao
  • 雑誌名: Journal of Computer Chemistry Japan 2(3) ページ: 79-86
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [図書] 「LCAの実践」第1章 PETリサイクルのLCI分析 (2005)
  • 著者名/発表者名: 平尾雅彦(分筆), 稲葉敦監修
  • 総ページ数: 14
  • 出版者: (社)産業環境管理協会
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より