Projects

  • パーム油製造廃棄物を用いた Bio-CNG 製造のための発酵 プロセスおよび CO₂選択吸着剤の開発

    本研究はマレーシアのパーム油産業から排出される副産物であるパーム油廃液および空果房(くうかぼう)を有効活用し、再生可能エネルギーであるBio-CNG(バイオ圧縮天然ガス)の生産と精製を高度化することを目的とする。具体的には、日本側は嫌気性消化プロセスの開発および運転支援に加え、微生物群集構造の解析や機械学習を活用したデータ駆動型モデリングを行い、プロセスの安定化やCO₂吸着材性能の迅速かつ精密な最適化に貢献する。マレーシア側は空果房の前処理条件や発酵条件の最適化、空果房由来バイオ炭を用いたガス分離技術の開発・評価を担当する。両国のチームによる共同研究を通して、マレーシアにおける脱炭素型エネルギー社会の実現に向けた再生エネルギー技術基盤の構築が期待される。

  • パッシブサンプリングとリン酸酸素安定同位体比分析による湖沼底泥からのリン溶出評価

    富栄養湖では湖水中のリン濃度が下がらないことが問題となっている。本研究ではリンがどこから湖水へ供給されているのかを明らかにするため、パッシブサンプラーとリン酸酸素安定同位体比分析を活用する。これにより今までは評価できなかった湖沼底泥からの供給も明らかにする。本研究は湖沼水環境の評価と保全に活用が期待される。

  • 責任ある鉱物調達の実現に向けたEthical Mining(倫理的鉱業)技術の開発~ブロックチェーンがもたらす未来の鉱山開発~

    北海道大学の岡田助教はJSTさくらサイエンスの支援を受け、エチオピア・アクスム大学の教員・学生8名を招へいする。ブロックチェーンとGISを用い、責任ある鉱物調達に向けた透明性確保や環境配慮型資源開発の新たな技術的枠組みを共同研究や演習、成果発表を通じて検討する。

  • ギャップレス・トポロジカル絶縁体におけるバルク・エッジ対応に関する共同研究

    ギャップレス・トポロジカル相におけるバルク・エッジ対応および乱れに関し、インド工科大学の研究者を招聘し、対面にて11日間議論することにより、共同研究を飛躍的に進展させる。また、継続的な共同研究を目的に、今後の応募計画についても議論する。

  • トポロジカル・エッジ状態によるマグノン高次高調波発生

    マグノンのトポロジカルエッジ状態を利用した高次高調波に関する理論および実験研究を行う

  • プラズマ支援水電解反応による水素生成技術の開拓

    プラズマと水が接触する電解反応である“接触グロー放電”では、ファラデー効率が1を超える現象が報告されているが、その反応機構は未解明である。水中に安定な直流プラズマを生成するプラズマ駆動電解法を開発し、通常の電解と比較して水素発生量が著しく増加する現象のメカニズムを解明し高効率な水素製造技術の確立を目指す。

  • エネルギー予測GISの構築と既存建物活用型電力融通ネットワークの設計手法の開発

    これからの日本の脱炭素化は、地域ごとの特性を活かした取り組みが不可欠である。本研究では、広域の建物群エネルギー消費量と再生可能エネルギーの賦存量を予測するツールを開発する。これと並行して、効率的な電力利用を可能にする電力融通ネットワークの最適化設計手法を提案することで、地域ごとに最適な脱炭素化計画の策定が容易になる。

  • 乾湿繰り返し手法を用いたセメント硬化体の炭酸化及び混和材への適用に関する研究

    本研究は、乾湿繰り返し手法を用いて大気の希薄CO₂を廃コンクリートの付着ペーストに促進固定し、その生成物(炭酸カルシウムと非結晶質アルミナ―シリカゲル)をコンクリートの混和材として再利用することで、効率的なCO₂の回収、資源循環、コンクリートの性能向上を目指すものであり、当分野での課題を効率的で解決することが期待できる。

  • エレクトレット振動発電と無線電送による異常検知技術の研究開発

    インフラ構造物の状態および環境のセンシングが可能なバッテリレス異常検知デバイスを開発し、無線エネルギーおよびデータ通信プラットフォームを構築する。特に、環境振動発電により駆動するエレクトレットMEMSセンサが自立的に検出した構造物の劣化や損傷および環境や不具合に関する情報をマイクロ波空間伝送(WPDT)技術によるIoTネットワークによりモニタリングできるシステムを実現する。これにより、常時および緊急時を問わずフェーズフリーに対応可能な、インフラ構造物および附属設備を対象としたシームレスなモニタリングプラットフォームを社会実装する。

  • 3DPコンクリートの階層的構造形成に基づく材料挙動と力学性能の解明

    本研究では、3DPコンクリートの積層時において一次構造となるフィラメント内部の材料分離の発生(材料幾何の微視的領域の“不均質性”)と、積層経路に基づく界面と層間空隙の形成(構造幾何の巨視的領域の“不均一性”)による積層体内部の高次構造を解明し、3DPコンクリートがマルチスケールな材料物性と力学特性を持つ階層的材料であることを説明する。不均質性(≒材料幾何)と不均一性(≒構造幾何)が幾何パラメータとして三次元情報に内包される学術的知識を、3DPコンクリート技術の根幹として体系化し、材料と構造の階層的な組織形成による3DPコンクリートの力学特性と破壊形式を紐解く。