| 研究課題/領域番号 |
26420117
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
佐田富 道雄 熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (50109667)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 流体工学 / 環境技術 / 海洋資源 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は次の三つの研究からなるので，それぞれについて研究実績の概要を示す．
1. 酸素，CO2マイクロバブルの水への溶解: 佐田富らの流体混合装置を用いて空気中の酸素と二酸化炭素を溶解する試験を行った．前者は低酸素状態の水および海水に酸素を供給して水質を浄化すことを目的としており，国土交通省緑川ダムの低層水と熊本県水産研究センターの稚海老養殖池の浄化に成功した．後者は化石燃料の燃焼に伴って発生するCO2の水中への固定を目的としており，通常気泡よりも海水への溶解特性に優れることが明らかとなった．成果は論文と国内学会で発表した．
2. ミストによる有害ガスの吸着試験： 佐田富らの二流体式流体混合装置とそれを線状噴霧が可能であるように設計変更した装置の試験を行い，前者が所要動力あたりの噴霧流量が多く優れていることを明らかにした．さらに，佐田富らの二流体式と一般的な一流体式ノズルの性能比較を行い，前者は後者よりも所要動力は大となるものの発生したミストによるCO2の吸着量は約2倍高いことを明らかにした．成果は論文と国際学会で発表した．
3. 掘削兼用気泡ポンプ： 直径50 mmのライザーを持つ装置においてメタンハイドレート模擬のプラスチック粒子と川砂を堆積物とする試験を行い，プラスチック粒子／川砂の揚固比率を高くする運転条件を明らかにした．さらに，南鳥島周辺深海底からのレアアースを含む泥の採掘を目指した模擬試験と数値シミュレーションを開始した．この場合，空気を深海底まで導くことは困難であるので，ライザーの途中から入れる方式を採用し，その空気の導入位置がポンプ性能に及ぼす影響を明らかにした．前半の試験の成果は国内外の学会で発表し，後半の試験等の成果は9月にオーストリアで行われる輸送特性に関する国際会議で発表予定である．
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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
研究発表欄に記載のように，雑誌査読付論文3件と学会発表3件（うち1件は招待講演）の研究成果を得ている．三つの研究内容のうち，「2. ミストによる有害ガスの吸着試験」については当初の計画以上に進展しているが，「1. 酸素，CO2マイクロバブルの水への溶解」と「3. 掘削兼用気泡ポンプ」の成果については発表が少しだけ遅れているため，「(2)おおむね順調に進展している．」を選んだ．
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| 今後の研究の推進方策 |
「1. 酸素，CO2マイクロバブルの水への溶解」については，2014年度の酸素マイクロバブルに関する研究成果を早期に纏めて学会および論文発表を行うと共に，CO2マイクロバブルに関する試験を引き続いて行い，CO2の淡水および海水への溶解への液温等の諸パラメータの影響を予測しうるモデルの開発を行いたい．
「2. ミストによる有害ガスの吸着試験」については，2014年度の成果を2015年4月に行われる国際会議で発表すると共に，現行の装置よりもエネルギー消費が少ない新装置の開発を目指す．
「3. 掘削兼用気泡ポンプ」については2014年度の成果を2015年9月に行われる国際会議で発表すると共に，現有の気泡ポンプの性能を向上させて海底資源をより効率良く揚固できるようなシステムを開発したい．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
備品である溶存炭酸ガス計一式は1300000円（単価）と見込んでいたのに対して，実際の購入費が875772円となり，424228円の差額が発生したのが最大の理由である．
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| 次年度使用額の使用計画 |
上記の差額は平成27年度に消耗品等の物品費として使わせていただく予定である．
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