環境プロセス工学

教員

牧 泰輔 ( Taisuke MAKI )

牧 泰輔准教授（工学研究科）

研究テーマ

オンサイトでエネルギー効率の高い各種マイクロデバイス（マイクロリアクター、マイクロミキサー、マイクロ分離器）の開発とマイクロ化学工学の大系化を目指して研究をおこなっています。また、ライフサイクルを考慮した環境調和型プラスチックの創製にも取り組んでいます。

連絡先

桂キャンパス A4棟 B1階 012号室
TEL: 075-383-2688
FAX: 075-383-2638
E-mail: tmaki@cheme.kyoto-u.ac.jp

村中 陽介 ( Yosuke MURANAKA )

村中 陽介助教（工学研究科）

研究テーマ

環境負荷を低減するための一手段として、再生可能で広く分布しているバイオマスの有効利用法を探っています。特に、バイオマスを利用する際に問題となる高含水率・多種多様性を克服する事前処理や、高効率水熱分解を組み合わせた総合的転換スキームの構築に取り組んでいます。

連絡先

桂キャンパス A4棟 B1階011号室
TEL: 075-383-2678
FAX: 075-383-2638
E-mail: muranaka@cheme.kyoto-u.ac.jp

研究紹介

資源制約，地球環境問題などの諸問題を克服して安定した社会を維持するには，資源－エネルギー－環境の活動連鎖システム（産業消費体系）を合理的に組み上げた環境調和型プロセッシングを確立するとともに，それを展開する人材の育成が不可欠である。当講座では，環境調和型プロセッシングのための新しい物質変換法の開発と工学の体系化を目指し，以下の研究に重点をおいて実施している。

1. バイオマスの新規転換法の開発

バイオマスを廃熱レベルのエネルギー投入で，工業原料，水素，メタン，アルコールを製造するための新しい転換方法について検討している。

  1. 湿潤バイオマスの各種前処理法の開発
  2. 木質系バイオマスの新しい熱分解法の開発
  3. バイオマス熱分解･ガス化モデルと速度論
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図1. バイオマスの高効率利用を考えた研究スキーム

2. 環境浄化剤の開発

リン，フッ酸，硫黄化合物，硝酸性窒素などの有害物質を低温で分解・除去するための各種高性能触媒の開発，環境浄化用分離膜に関する基礎的な研究を実施している。

  1. 廃FeCl3からの多孔質FeOOHの製造法の開発とリン，フッ酸イオン吸着剤への応用
  2. 新規VOC除去触媒，CO低温酸化触媒の開発
  3. 廃棄物からの無機－有機ハイブリッド膜の製造

3. 環境調和型プロセッシングの開発

現在の各産業において，廃棄物を単に処理するという既往の環境浄化技術を打破して，廃熱のもつエネルギーを廃棄物に投入して高品位な化学ポテンシャルを有する資源に変換するという発想に基づく新規転換法の開発に取り組んでいる。一方，LCAに代わる新しい環境評価法についても検討し，新転換法をベースに各産業内，各産業間での環境調和プロセススキームを検討している。

  1. 各種金属とバイオマスの共処理による物質・エネルギー同時回収法の検討
  2. 事前炭化式分離プロセスの開発
  3. 技術連動型環境評価法の開発

4. マイクロリアクターの開発とマイクロ化学工学の基礎研究

グリーンケミストリーに基づく高機能材料の創製を目指し，数十～数百μmのマイクロチャンネルを有する新規な反応器を開発とそれを用いた新しい反応操作法に取り組んでいる。

  1. 各種マイクロミキサー，リアクターおよびマイクロ反応器システムの開発と反応設計・操作論
  2. 各種マイクロリアクターによるナノ粒子の製造
  3. 燃料電池用コンパクト改質器の開発
  4. 超臨界/マイクロデバイスを用いた反応活性種制御法の開発

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図2. 当研究室で開発してきたマイクロリアクター群（それを用いてナノ顔料などの製造に成功）