スーパークリーンディーゼルのためのプラズマ排ガス浄化装置内の反応過程の総合的解明

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19510092
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境技術・環境材料
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 大久保 雅章 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40223763)
• 研究分担者: 黒木 智之 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 助教 (00326274)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 環境技術 / 大気汚染防止・浄化 / プラズマ・核融合 / 流体工学 / 環境保全 / ディーゼルエンジン / 排ガス処理 / 窒素酸化物

研究概要

近未来のスーパークリーンディーゼルエンジンのためのプラズマ排ガス浄化装置内の反応過程の総合的解明を行った。「非熱プラズマDPF再生」,「非熱プラズマ脱着NOx還元」の二要素に関する研究開発を行い, プラズマによる環境浄化に関する様々な学問的知見を蓄積し, 成果を統合してディーゼル排気中の主要有害成分(NOxおよび微粒子など)を, 無害化といえる低レベルまで貴金属触媒を使用しないで同時低減する処理システムの反応過程を解明した。

研究成果

• [雑誌論文] 吸着・脱着・低温プラズマを用いた経済的高効率ガス処理 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本俊昭, 大久保雅章, 黒木智之
  • 雑誌名: 静電気学会誌 33, 1 ページ: 51-55
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical and Experimental Analysis of Nanosecond Pulse Dielectric Barrier Discharge-Induced Nonthermal Plasma for Pollution Control (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Okubo, K. Yoshida and T. Yamamoto
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Industry Application 44, 5 ページ: 1410-1417
  • 査読あり
• [雑誌論文] 大気圧低温プラズマ複合技術を利用した大気・水環境保全技術 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大久保雅章
  • 雑誌名: プラズマ・核融合学会誌 84, 2 ページ: 121-134
  • 査読あり
• [雑誌論文] Total Diesel Emission Control Technology Using Ozone Injection and Plasma Desorption, Plasma Chemistry and Plasma Processing (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Okubo, N. Arita, T. Kuroki, K. Yoshida and T. Yamamoto
  • 雑誌名: Springer 28, 2 ページ: 173-187
  • 査読あり
• [雑誌論文] 大阪府立大学大学院工学研究科機械系専攻環境保全学研究グループ(研究グループ紹介) (2008)
  • 著者名/発表者名: 大久保雅章
  • 雑誌名: 電気学会論文誌A編 128, 7 ページ: 501
• [雑誌論文] NOx Aftertreatment Using Thermal Desorption and Nitrogen Nonthermal Plasma Reduction (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshida, M. Okubo, T. Kuroki and T.Yamamoto
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Industry Applications 44, 5 ページ: 1403-1409
  • 査読あり
• [雑誌論文] PM and NOx Removal for Diesel Engine Emission Using Ozonizer and Chemical Hybrid Reactor (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Yamamoto, A. Kajimoto, M. Okubo, T. Kuroki and K. Yoshida
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Industry Applications 44, 5 ページ: 1431-1435
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distinction between Nonthermal Plasma and Thermal Desorptions for NOx and CO_2 (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshida, M. Okubo and T. Yamamoto
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 90, 131501 ページ: 3
  • 査読あり
• [雑誌論文] NOx Aftertreatment System for Diesel Engine Emission Using Thermal Desorption and Plasma Reduction Combined Process Proceedings of 2007 JSAE/SAE International Fuels and Lubricants Meeting in Kyoto Japan (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshida, M. Okubo, T. Kuroki and T. Yamamoto
  • 雑誌名: SAE Paper (CD-ROM)
  • 査読あり
• [雑誌論文] プラズマ・ケミカル複合プロセスによるごみ焼却炉排気浄化のパイロットプラント試験(NO_x及びダイオキシンの同時処理) (2007)
  • 著者名/発表者名: 山本俊昭, 大久保雅章, 黒木智之, 吉田恵一郎
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 73B, 732 ページ: 1767-1778
  • 査読あり
• [学会発表] オゾンを利用したDPF再生によるディーゼルエンジン排ガス中のPM処理, 日本機械学会関西支部 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川崎晋平
  • 学会等名: 第84期定時総会講演会, 講演論文集
  • 発表場所: 東大阪
  • 年月日: 2009-03-16
• [学会発表] 吸着剤を用いた非平衡プラズマと排気ガス再循環によるディーゼル排気ガスNOx後処理技術 (2009)
  • 著者名/発表者名: 甘中洋平
  • 学会等名: 第84期定時総会講演会, 講演論文集
  • 発表場所: 東大阪
  • 年月日: 2009-03-16
• [学会発表] Pilot-scale Experiments with Diesel Particulate and NOx Aftertreatment Systems Using Nonthermal Plasma Hybrid Processes (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Okubo
  • 学会等名: Proceedings of Fourth International Conference on Flow Dynamics(Tohoku Univ. Global COE Program) OS2-6
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 20081117-19
• [学会発表] Recent Experiments with Diesel Particulate and NOx Reduction Systems Based on Nonthermal Plasma Combined Processes (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Okubo
  • 学会等名: Proceedings of the 6th International Symposium on Non-thermal Plasma Technology for Pollution Control and Sustainable Energy Development
  • 発表場所: Taipei, Taiwan(CD-ROM)
  • 年月日: 20080512-16
• [学会発表] 磁性流体と環境改善プラズマ 研究の接点を探る (2008)
  • 著者名/発表者名: 大久保雅章
  • 学会等名: 磁性流体連合講演会, 講演論文集
  • 発表場所: 京田辺(特別講演)
  • 年月日: 2008-12-12
• [学会発表] 非熱プラズマによる吸着剤の再生とNOx還元電極形状の最適化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中條登
  • 学会等名: 第32回静電気学会全国大会, 講演論文集
  • 発表場所: 大分
  • 年月日: 2008-09-19
• [学会発表] 大気圧低温プラズマ複合プロセスを利用した大気環境保全技術(招待) (2008)
  • 著者名/発表者名: 大久保雅章
  • 学会等名: 東京工業大学総合理工学研究科, 化学環境工学専攻, 特別講演会
  • 発表場所: 東京(招待)
  • 年月日: 2008-07-30
• [学会発表] PM Removal in Exhaust Gas Emitted from Diesel Engine with Ozone Injection DPF Regeneration (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Kawasaki
  • 学会等名: 第18回環境工学総合シンポジウム2008, 講演論文集
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-07-11
• [学会発表] 非熱プラズマ還元とNox再循環を組み合わせたディーゼルエンジン排気ガス後処理システム(パイロット試験によるNox還元効率120g/kWhの達成) (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉田恵一郎
  • 学会等名: 第18回環境工学総合シンポジウム2008, 講演論文集
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-07-10
• [学会発表] 大気圧低温プラズマ複合プロセスを利用した大気環境保全と機能性材料創成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大久保雅章
  • 学会等名: 日本機械学会No.08-42講習会-環境浄化・医療バイオ応用に向けた新しいプラズマ技術-, 日本機械学会, 環境工学部門企画, 講演会資料
  • 発表場所: 東京(招待)
  • 年月日: 2008-06-13
• [学会発表] ナノ秒パルスコロナ放電により誘起される環境保全非熱プラズマの数値シミュレーション (2007)
  • 著者名/発表者名: 大久保雅章
  • 学会等名: 日本機械学会流体工学部門講演会, 講演論文集
  • 発表場所: 東広島
  • 年月日: 20071117-18
• [学会発表] Design Factors for NOx Reduction in Nitrogen Plasma (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Mihalcioiu
  • 学会等名: 2007 IEEE Industry Applications Society Annual Meeting
  • 発表場所: New Orleans, USA(CD-ROM)
  • 年月日: 20070923-27
• [学会発表] NOx Aftertreatment System for Diesel Engine Emission Using Thermal Desorption and Plasma Reduction Combined Process (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshida
  • 学会等名: 2007 IEEE Industry Applications Society Annual Meeting
  • 発表場所: New Orleans, USA(CD-ROM)
  • 年月日: 20070923-27
• [学会発表] Simultaneous Reduction of Diesel Particulate and NOx Using Oxygen-Poor Nonthermal Plasma Application (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Okubo
  • 学会等名: 2007 IEEE Industry Applications Society Annual Meeting
  • 発表場所: New Orleans, USA(CD-ROM)
  • 年月日: 20070923-27
• [学会発表] 熱脱着・非熱プラズマ還元を用いたディーゼル排気ガスNOxの後処理システム (2007)
  • 著者名/発表者名: 吉田恵一郎
  • 学会等名: 第31回静電気学会全国大会講演論文集
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 20070910-11
• [学会発表] Recent Experiments with Diesel Particulate and NOx Reduction Systems Based on Nonthermal Plasma Combined Processes (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Okubo
  • 学会等名: The 18th International Symposium on Plasma Chemistry (ISPC18)
  • 発表場所: Kyoto, Japan(CD-ROM)
  • 年月日: 20070826-31
• [学会発表] 大気圧低温プラズマ複合技術を利用した大気・水環境保全技術, 真空トピックス, 環境・バイオ分野へのプラズマの応用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 大久保雅章
  • 学会等名: 日本真空協会9月研究例会, 講演論文集
  • 発表場所: 東京(招待)
  • 年月日: 2007-09-12
• [学会発表] 低温プラズマ複合プロセスに基づく新しい環境保全技術 (2007)
  • 著者名/発表者名: 大久保雅章
  • 学会等名: 日本学術会議, 環境工学連合講演会, 論文集
  • 発表場所: 東京(招待)
  • 年月日: 2007-04-24
• [図書] 環境工学 : その展開と今後の飛躍, 大気・水環境保全技術の展開と今後の飛躍 (2007)
  • 著者名/発表者名: 大久保雅章, 他(分担執筆)
  • 総ページ数: 96-100
  • 出版者: 日本機械学会, 創立110周年記念出版
• [備考] テーマ関連の報道状況 : (1) 「船舶のディーゼル排ガスプラズマ利用し浄化, ダイハツディーゼル・大阪府立大など」, 日本経済新聞, 2007年6月22日.
• [備考] 企業講習会や展示会による成果提供 : (1)大久保雅章, 黒木智之, 大気圧低温プラズマ複合技術による大気・水環境保全と表面処理, イノベーションジャパン2007, 展示PK-7(2007年9月12日, 東京).
• [備考] (2)大久保雅章, プラズマ複合プロセスによるディーゼル微粒子・NOxの浄化技術 (株)技術情報協会講習会, クリーンディーゼルの開発最前線(2007年9月19日, 東京).
• [備考] (3)大久保雅章, 大気圧プラズマ技術の基礎と応用, (株)日本テクノセンターセミナー(2008年9月10-11日, 東京).
• [備考]
  • URL: http://www.me.osakafu-u.ac.jp/plasma/
• [産業財産権] 排気ガス処理装置 (2008)
  • 発明者名: 吉田恵一郎, 大久保雅章
  • 権利者名: 大阪府立大学, 科学技術振興機構
  • 産業財産権番号: PCT/JP2008/065441
  • 出願年月日: 2008-08-28
  • 外国