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2013 年度 実績報告書

随伴元素に着目した金属スクラップ循環分析

研究課題

研究課題/領域番号 23686131
研究機関東北大学

研究代表者

松八重 一代  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50374997)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード廃自動車 / 鉄鋼合金 / マテリアルフロー分析 / 産業連関分析 / スクラップソーティング
研究概要

我が国における鉄鋼・非鉄金属資源のフローに着目すると、その多くは建築資材あるいは自動車用途材料として用いられている。翻ってスクラップ利用に目を向けると、現状では鉄スクラップの電炉リサイクルでは、合金組成別の選別が不十分であるため、磁力選別で漏れた一部ステンレスに含まれるクロムやニッケル、その他特殊鋼に含まれるマンガン、タングステン等のレアメタルは回収されることなくスラグに移行・拡散したり、あるいは鋼材に含まれる不純物質として蓄積したりしている。このような社会情勢を背景に、本研究は1)元素の回収可能性および除去限界の解析2)金属スクラップの都市鉱山としての資源量・回収可能量の推計3)スクラップに含まれるレアメタル資源の分別コストと資源性・経済性を考慮した再資源化シナリオ分析と、4)それに伴う環境負荷発生量、経済影響の推定の4つに分けて推進した。
合金に着目した高度なELVスクラップ循環を実現するためのスクラップのソーティングとマッチングについては、産業エコロジーの視点からはマテリアルフロー解析(MFA)、関与物質総量(TMR)の視点でどのようなスクラップをどの素材に向けて資源化すべきかの定量的な指針を示した。さらにWIO-MFA解析では排気系、サスペンション、シャフト、トランスミッション、その他の5分類のスクラップの合金拡散量最小化を条件とした最適な鋼材生産とのマッチングについて定量的な解析結果を示し、それぞれの結果については論文投稿ならびに国内外の学会報告を行い外部への情報発信を行った。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Unintentional Flow of Alloying Elements in Steel during Recycling of End-of-Life Vehicles2014

    • 著者名/発表者名
      H.Ohno, K.Matsubae, K. Nakajima, S.Nakamura, and T.Nagasaka
    • 雑誌名

      Journal of Industrial Ecology

      巻: (in press)

    • DOI

      10.1111/jiec.12095

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 使用済み自動車から得られる鉄スクラップの関与物質総量2014

    • 著者名/発表者名
      山末英嗣,松八重一代,中島謙一,醍醐市朗,石原慶一
    • 雑誌名

      鉄と鋼

      巻: 100 ページ: 774-783

    • 査読あり
  • [雑誌論文] グローバルサプライチェーンを通じた鉄の国際移動量2014

    • 著者名/発表者名
      中島 謙一、南斉 規介、松八重 一代、長坂 徹也
    • 雑誌名

      鉄と鋼

      巻: 100 ページ: in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 廃自動車由来の鉄鋼スクラップソーティングのコストベネフィット解析2014

    • 著者名/発表者名
      松八重 一代、飯塚陽祐、長村弘樹、大野 肇、中島 謙一、長坂 徹也
    • 雑誌名

      鉄と鋼

      巻: 100 ページ: in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 自動車由来鉄鋼スクラップ再資源化における鉄鋼合金元素分配傾向2014

    • 著者名/発表者名
      松八重 一代,飯塚 陽祐,大野 肇,平木岳人,三木貴博,中島謙一,長坂 徹也
    • 雑誌名

      鉄と鋼

      巻: 100 ページ: in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 自動車リサイクルにおける鉄鋼合金のフロー解析2013

    • 著者名/発表者名
      松八重一代、大野肇、中島謙一、中村愼一郎、長坂徹也
    • 雑誌名

      ふぇらむ

      巻: 18(12) ページ: 65-69

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous MFA of nickel, chromium and molybdenum used in alloy steel by means of input-output analysis2013

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Nakajima, Hajime Ohno, Yasushi Kondo, Kazuyo Matsubae, Osamu, Takeda, Takahiro Miki, Shinichiro Nakamura, and Tetsuya Nagasaka
    • 雑誌名

      Environmental Science & Technology

      巻: 47 ページ: 4653-4660

    • DOI

      DOI: 10.1021/es3043559is

    • 査読あり
  • [学会発表] Resource logistics analysis on phosphorus and its implication on resource governance2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuyo Matsubae
    • 学会等名
      Seminar of The Centre for Social Responsibility in Mining
    • 発表場所
      The Centre for Social Responsibility in Mining, Brisbane, Australia
    • 年月日
      20140313-20140313
  • [学会発表] 動的WIO-MFA(MaTrace)を用いたアルミニウム新地金消費量の削減ポテンシャルの評価2014

    • 著者名/発表者名
      中村哲也,松八重一代,大野肇,平木岳人,中島謙一,中村愼一郎,長坂徹也
    • 学会等名
      日本LCA学会春季大会
    • 発表場所
      芝浦工業大学
    • 年月日
      20140304-20140306
  • [学会発表] WIO-MFAモデルによる鉄鋼合金元素有効利用に向けた鉄スクラップリサイクルシステムの構築2014

    • 著者名/発表者名
      大野肇,松八重一代,中島謙一,近藤康之,中村愼一郎,長坂徹也
    • 学会等名
      日本LCA学会春季大会
    • 発表場所
      芝浦工業大学
    • 年月日
      20140304-20140306
  • [学会発表] ニッケルの持続可能な資源利用に向けた国際サプライチェーン分析2014

    • 著者名/発表者名
      大塚祐登,大野肇,松八重一代,中島謙一,南齋規介,長坂徹也
    • 学会等名
      日本LCA学会春季大会
    • 発表場所
      芝浦工業大学
    • 年月日
      20140304-20140306
  • [学会発表] 自動車リサイクルにおける鉄鋼合金のマテリアルフロー解析2013

    • 著者名/発表者名
      松八重 一代、大野肇、長坂徹也、中島謙一、中村愼一郎
    • 学会等名
      2013 年金研ワークショップ 「金属材料の高度利用, 省資源化, 及び循環利用に資する分析・解析技術」
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20131216-20131216
    • 招待講演
  • [学会発表] 自動車から得られる鉄スクラップの関与物質総量2013

    • 著者名/発表者名
      山末英嗣,中島謙一,醍醐市朗,松八重一代,石原慶一
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      20130917-19
  • [学会発表] Evaluation of environmental conscious materials in terms of TMR2013

    • 著者名/発表者名
      Eiji Yamasue, Shinsuke Murakami, Ichiro Daigo, Kenichi Nakajima, Kazuyo Matsubae and Keiichi N Ishihara
    • 学会等名
      Ecomaterials Conference & Exhibition 2013 (ICEM11)
    • 発表場所
      Ho-ChiMin, Vietnam
    • 年月日
      20130911-20130914
  • [学会発表] ニッケル採掘が生態系に与える影響について2013

    • 著者名/発表者名
      中島 謙一, 松八重一代
    • 学会等名
      カグーシンポジウム~ ニューカレドニアの鳥類の生態と保全の現状 ~
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      20130907-20130907
    • 招待講演
  • [学会発表] Input-Output Approach for Development of Appropriate Recycling System of End of Life Vehicles Aimed at Efficient Utilization of Steel Alloying Elements2013

    • 著者名/発表者名
      Hajime Ohno, Kazuyo Matsubae, Kenichi Nakajima, Shinichiro Nakamura and Tetsuya Nagasaka
    • 学会等名
      21st International Input-Output Conference
    • 発表場所
      Kitakyusyu, Japan
    • 年月日
      20130707-20130712
  • [学会発表] Global flow of metals and phosphorus: Supply chain analysis for sound resource logistic2013

    • 著者名/発表者名
      K.Nakajima, K.Nansai, K.Matsubae, E.Yamasue, and Y.Kondo
    • 学会等名
      2013 ISIE conference
    • 発表場所
      University of Ulsan, Korea
    • 年月日
      20130625-20130628

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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