| 研究課題/領域番号 |
22K12479
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| 研究機関 | 新潟工科大学 |
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研究代表者 |
今田 剛 新潟工科大学, 工学部, 教授 (60262466)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| キーワード | パルス大電力 / 水処理 / 植物栽培 / 生体影響 |
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| 研究実績の概要 |
パルス大電力を水中に印加することにより水中の菌類や微生物を不活化処理できることが知られている。本研究では、この処理した後の水（処理後水と呼ぶ）が他の水中生物の生存環境に与える影響評価や植物栽培への適用の可否について吟味することを目的とし、パルス大電力注入と処理後水の化学的および物理的な性質の関係の解明、実際の処理水が水中生物の生存環境や植物栽培に与える影響の検討を進めている。
今年度は、パルス大電力による処理後水の生成装置の製作を中心に研究を実施した。装置は、パルス大電力の水中への印加状況を可視化観測するため透明アクリルパイプで水の格納部を構成し、その容積は２０００ｍｌとした。パルス大電力の印加電極(電極間隔：０．２５ｍｍ)の数は正５角形配置で５本または正６角形配置で６本とし、パルス大電力の効果領域が隣の電極と重なることなく広範囲に効率的にパルス大電力を水中に注入できる構造としたものを完成させた。また、各電極に設置するパルス大電流観測用のロゴスキーコイルも製作し、較正試験を行った。
本装置をパルス大電力電源(電圧：０～１５ｋＶ、電流：２６０Ａ、パルス幅：０．５～３．５μs、最大パルス繰り返し数：１０ｐｐｓ（ｐｕｌｓｅ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）に接続して電気特性を吟味した。純水を装置に注水した場合、１２ｋＶ以上の電圧で絶縁破壊が起こり始め、回路インピーダンスに則する２００Ａ程度のパルス電流が流れた。電極での放電発光を観察したところ、１回のパルス大電力の印加あたり、５本または６本の電極中、２～３本の電極でのパルス大電力の同時注入が確認された。なお、各電極間の電流は２倍程度の差異（バラツキ）が観測された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
世界的な材料不足により処理後水の生成装置の製作に係る部材調達に遅れが生じたため、装置の完成が当初計画より遅くなった。このため、装置の電気特性の計測の一部（電力やエネルギーの評価）が未実施である。
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| 今後の研究の推進方策 |
未実施である処理後水の生成装置の電力やエネルギーの評価を最優先で行い、また、２年目の計画で予定している処理後水の化学的および物理的性質の特定も遅滞のなきよう実施し、今後、時間を要するパルス大電力処理後水による植物栽培や生物飼育の研究につなげていく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
世界的な材料不足により部材調達に遅れが生じたためである。次年度使用額は、調達遅れの部材への支出、および、消耗品等の支出に充当する。
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