| 研究課題/領域番号 |
23560984
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
松尾 誠治 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20302755)
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| 研究分担者 |
藤田 豊久 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70124617)
岡屋 克則 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80134493)
山本 佳孝 独立行政法人産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (80358283)
竹谷 敏 独立行政法人産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (40357421)
中野 浩平 岐阜大学, 応用生物科学部, 准教授 (20303513)
岩崎 泰永 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, その他部局等, 研究員 (40500947)
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| キーワード | CO2ハイドレート / 農工融合 / 施設園芸 |
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| 研究概要 |
本研究は、工業圏から発生するCO2をハイドレート技術により分離回収し、その分離したハイドレートから発生するCO2並びに冷熱を農業圏のハウスや植物工場で有効利用する農工融合型施設園芸システムを提案するものである。平成2４年度は、ハウス栽培でのハイドレート利用の有効性を検証するために、作物育成室内に設置したアクリル板製のチャンバー（8-x80x100cm）にCO2ハイドレート分解装置から供給される冷熱とCO2を供給する装置を設けトマト栽培を実施した。これにより、これまで購入したボンベより供給していたＣＯ２とハイドレート冷熱分の栽培コスト削減が定量的に評価された。
一方、ＣＯ２ハイドレートの新たな利用方法として、反応容器内で青果物内の水分をＣＯ２ハイドレート化することで作物品質を管理する基礎試験を試みた。
それにより、これまでにイチゴ、トマト、ブドウなどにおいても内部にハイドレートが生成されることや、その解離圧を作物強度の改善に利用できることが明らかになった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
基本的には、概ね達成できたと考えている。ハウス栽培でのハイドレート利用の有効性については、ミニチャンバーにおける栽培でＣＯ２と冷熱の一部のコスト削減が明らかになった。ただし、ＣＯ２ハイドレートの分解装置の最大圧力など特性解析に若干の課題が残っているためこの定量解析を実施する。
一方、青果物内のＣＯ２ハイドレート化による作物品質管理に関しては、果物内にハイドレートが存在させることが可能であることが分かった。今後は、ハイドレート化による鮮度維持の有効性や、ＣＯ２ハイドレートを利用した食品流通などに優位性についても検討を実施し、これらの有効性を検討する予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成24年度までに、ハイドレート利用による農工融合型システムの実現のための、特に農業圏の課題について実施した。ハウス栽培でのハイドレート利用の有効性を検証するために、作物育成室内に設置したアクリル板製のチャンバー（8-x80x100cm）にCO2ハイドレート分解装置から供給される冷熱とCO2を供給する装置を設けトマト栽培を小規模ながら実現でき、従来ボンベより供給していたＣＯ２とハイドレート冷熱分の栽培コストの削減を評価できた。今後は、ＣＯ２ハイドレートの分解装置の最大圧力など特性解析に若干の課題が残っているためこの定量解析を実施する。一方、ＣＯ２ハイドレートの新たな利用方法として、青果物内のＣＯ２ハイドレート化による作物品質管理への応用を試みた。今後は、イチゴ、トマトなどの細胞内部にハイドレートが生成されることやそれにより原形質流動が変化し、作物の鮮度維持にどのような影響をもたらすかを調査する。
工業圏側の課題としては引き続き、ハイドレート生成による安価なＣＯ２分離・輸送方式の検討を実施する。
そのため、当初の計画に比べこれらの解明に予算を費やすこととする。なお、3年目の地域における農工融合の成立性の試算には変更
はないものと考える。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
最終年度である本年は、工業圏の課題としては、「排ガス（混合ガス）からの低コストのハイドレート生成によるCO2分離の確立」が挙げられる。近年は添加剤を投入することでより常圧に近い状態でCO2をハイドレート状態で分離生成することが可能となっているため、これらを利用し輸送方式並びに夜間ハウス中に発生する排ガスのＣＯ２分離等を含めたシステムの提案を実施する。
農業圏施設園芸側の課題としては、小規模チャンバーからの作物のＣＯ２吸収速度とＣＯ２ハイドレート分解速度に基づき、実機ハウスで使用可能となるより低圧なＣＯ２と冷熱の独立供給が可能なハイドレート分解装置の提案を実現する。さらに、ハイドレート製造の更なる応用分野となる農作物のCO2ハイドレート化による長期保存についても同容器で試験を実施する（研究費使用品目：農作物保存共有型ＣＯ２ハイドレート生成容器製作）。
総合的な課題としては、これらの提案システムが実際の園芸ハウスや工場規模においての成立性について、豊橋地域など実現性の高い地区をモデルにその優位性を検証する。
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