稀少鉱物資源に依存しない新規資源循環サイクルの構築(グリーンイノベーション)

概要説明

現在,新規機能性材料の開発,再生生体材料の開発などが注目を浴びている。しかし,これらの大部分は,基盤資源が現状のまま供給されることを前提としている。したがって,資源の枯渇に対応する技術革新を行わなければ,現在までに得られた貴重な研究成果も使い物にならなくなる。つまり,様々な資源の枯渇が指摘されている現状では,新規資源の確保に基づいた新たな材料開発プロセスの開発が緊急の課題として挙げられる。本研究では,環境汚染源を新規資源として捉え,環境汚染源に含まれる対象資源の新規探索技術の開発,環境汚染源中からの対象資源の新規回収-再生法の開発,さらに対象資源の新規機能の開発を一連の新規資源循環サイクルとして考える。つまり,環境改善とともに新規資源開発を行うものである。特に,有機材料,無機材料,生体材料に共通の基盤材料となり,水質汚染物質として全世界的に問題となっているリンおよび窒素含有物質に中心に,社会的に要求の高いレアメタル等に対象を絞る。

 

<担当者>  ※下線:研究代表者

杉山 茂,森賀俊広,外輪健一郎,加藤雅裕,村井啓一郎,堀河俊英,中川敬三,アルカンタラ アビラ ヘスース ラファエル

 

研究テーマ名

  1. 環境汚染物質中の再生資源探査法の開発
    1-1 概要

    リンや窒素・レアメタルが環境汚染物質として含まれている河川や海水などの水質系,さらには様々な工業プロセスの最終工程で排出されるスラグなどの土壌系に適応可能な,リンや窒素・レアメタルの定量定性が必要とされている現場で迅速に行える新規探索方法を開発し,実際に資源源と考えられる新資源を開発する。

     

    1-2 キーワード

    探索法,新資源開発,センサー開発

     

    1-3 担当者  ※下線:研究代表者

    杉山 茂,加藤雅裕,中川敬三

     

    1-4 外部資金
    ・科学研究費 基盤研究B 2012年度(~2014年度) 採択課題名「反応場の特徴を駆使した重金属非修飾パラジウム金属触媒反応系の構築」代表(杉山 茂) 代表:杉山 茂
    ・公益財団法人JFE21世紀財団 2012年度技術研究助成 採択「表面近傍にメソ孔をもつ省エネルギー型ゼオライト系除湿材の開発」代表(加藤雅裕) 代表:加藤雅裕
    ・科学研究費 基盤研究C 2013年度(~2015年度) 採択「多孔質SUS支持体へ2層のシリカ層を付与することで耐久性を高めたPd系薄膜の創製」代表(加藤雅裕) 代表:加藤雅裕
    ・公益財団法人阿波銀行学術・文化振興財団 平成25年度(第18回)学術部門助成 地域共同研究 採択課題名「熱交換器の伝熱促進をめざした伝熱面への微細加工技術の開発」代表(加藤雅裕) 代表:加藤雅裕
    ・科学研究費 若手研究(B) 2010年度(~2012年度) 採択課題名「優れた活性および耐久性を示す高機能性シリカ被覆脱水素触媒の開発」代表(中川敬三) 代表:中川敬三
    ・研究成果最適展開事業研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP)フィージビリティスタディ・ステージ検索タイプ, 2011年度 採択課題名「無機ピラーを挿入した可視光型層ナノシート光触媒の開発」代表(中川敬三) 代表:中川敬三
    ・研究成果最適展開事業研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP)フィージビリティスタディ・ステージ検索タイプ, 2012年度(~2013年度) 採択課題名「層状ナノシート光触媒の色素増感太陽電池への応用展開」代表(中川敬三) 代表:中川敬三
    ・科学研究費 基盤研究(C) 2013年度(~2015年度) 採択課題名「ラメラ相鋳型を利用した積層型ナノシート光触媒の新規開発と触媒機能」代表(中川敬三) 代表:中川敬三

     

     

  2. 環境汚染物質の回収-再生プロセスの開発
    2-1 概要

    上記で見出された新資源源から,効率良くリンや窒素・レアメタルを回収できる基本技術を開発する。この場合,回収剤の開発とともに脱離法の開発に重点を置く。さらに,開発した基本技術を,実際に用いる対象,現場等に適合した実使用耐える大量処理装置の開発を目的としたプラントの開発に展開する。

     

    2-2 キーワード

    回収法,脱離法,装置開発,プラント設計

     

    2-3 担当者  ※下線:研究代表者

    外輪健一郎,杉山 茂,加藤雅裕,堀河俊英,中川敬三,アルカンタラ アビラ ヘスース ラファエル

     

    2-4 外部資金
    ・科学研究費 挑戦的萌芽研究 2012年度 採択課題名「不均一反応のためのバッチ-マイクロ融合型反応システムの開発」代表(外輪健一郎) 代表:外輪健一郎
    ・科学研究費 若手研究B 2012年度 採択課題名「吸着式ヒートポンプに適した高性能炭素系水蒸気吸着剤の開発」代表(堀河俊英) 代表:堀河俊英
    ・科学研究費 基盤研究B 2014年度 採択課題名「ガス要求量の大きい気液反応のためのマイクロ反応システム設計論」代表(外輪健一郎) 代表:外輪健一郎

     

     

  3. 新規代替材料の開発
    3-1 概要

    本プロジェクトでは枯渇資源を従来と同じように用いてはならないことを示さなければならない。そこで,従来に比較して非常に少量を用いるだけで,あるいは稀少な資源を使用することなく従来の機能を凌駕する材料を開発する。例えば,含窒素材料としては可視光応答材料の開発,含リン材料としては生体適合性材料の開発、含レアメタル材料ではリン酸鉄リチウム正極材料、アルカリ土類シリケート酸窒化物系蛍光体の開発などが挙げられる。

     

    3-2 キーワード

    省資源型材料開発,生体適合性,光学特性,環境適応型材料開発

     

    3-3 担当者  ※下線:研究代表者

    森賀俊広,杉山 茂,加藤雅裕,村井啓一郎,中川敬三

     

    3-4 外部資金
    ・独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構 産業技術研究助成事業 2010~2012年度 採択課題名「無害なユビキタス5元素による赤・黄・青3原色酸窒化物顔料粉末の開発」代表(森賀俊広) 代表:森賀俊広
    ・研究成果最適展開事業研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP) フィージビリティスタディ・ステージ検索タイプ 2012年度(~2013年度) 採択課題名「複合アニオンセラミックス組成制御によるPt代替電極材料の開発」代表(森賀俊広) 代表:森賀俊広
    ・平成25年度外国人招へい研究者(短期)(JSPS) 2013年度 採択課題名「タンタル酸窒化物系可視光応答性水分解光触媒の開発」代表(村井啓一郎)代表:村井啓一郎
    ・平成26年度インド-日本二国間交流事業協同研究・セミナー(JSPS) 2014年度 採択課題名「持続可能なエネルギー・電子材料を目指したナノ材料開発への挑戦」 代表(森賀俊広)代表:森賀俊広

     

最終更新日:2015年4月6日