G r a d u a t e

S c h o o l

o f

E n v i r o n m e n t a l

S t u d i e s

T O H O K U

U N I V E R S I T Y

発行

東北大学大学院 環境科学研究科

企

画

広報室

発行日 2013年3月29日
制作

今野印刷株式会社

お問い合わせは下記に

東北大学大学院 環境科学研究科 総務係
電話：022-795-7414

FAX：022-795-4309〒980-8579 仙台市青葉区荒巻字青葉6-6-20
http://www.kankyo.tohoku.ac.jp

ごあいさつ東日本大震災から約 2 年がたち、各方面からのご支援により、本研究科並びに東北大学も震災前の環境に近づ
いております。震災は、東北地域に甚大な被害をもたらしましたが、これを機に多くの連携が生まれ、この絆が震災復興の活力になっているものと考えております。
東北大学は、震災直後に「東北大学災害復興新生研究機構」を立ち上げ、その中で 8 つの大きなプロジェクトをスタートさせました。当研究科は、その中の環境エネルギープロジェクトの中心的役割を担い、復興庁ならびに文部科学省の支援を頂き「東北復興次世代エネルギープロジェクト（2012 年 10 月から 2016 年 3 月まで）」をスタートさせました。本プロジェクトでは、国内の大学と被災自治体が連携して次世代の再生可能エネルギーの開発とそれを制御するためのエネルギー管理システムを開発し、被災地域のニーズである「災害に強い低炭素型町づくり」に貢献することを目的としています。今後も震災からの復興を念頭に於きながら当研究科のアクティビティを向上させたいと考えております。
さて、本研究科では、2012 年 11 月に創立 10 周年の式典を行いました。環境科学研究科は、地球規模での環境問
題を解決するため、文理融合の視点から、環境問題、再生可能エネルギー、材料を含む資源、そして、それらが社
会システムの中で循環する社会基盤構築をキーワードに、これらを達成するため、この 10 年間全力で取り組み、その成果をアクティビティレポートで公表して参りました。このことはアクティビティレポートから当研究科の10 年間の成果・歩みをご覧頂けると思います。
今後は、次の10年を見据えながら新たな環境問題に取り組んで参りたいと考えております。つきましては、
皆々様のかわらぬご指導とご鞭撻を宜しくお願い申し上げます。

Prefatory note
Two years have passed since the Great East Japan Earthquake and with the support of many, Tohoku University and
the Graduate School of Environment Studies are returning to the environment which existed before the disaster. The Great
Earthquake caused tremendous damage to the Tohoku region, but many connections have been created in responding to themany challenges, and I believe these strong ties are becoming a source of vigor in revitalizing Tohoku’s Recovery.
Tohoku University has established the “Tohoku University Institute for Disaster Reconstruction and Regeneration
Research” and within this has started eight large projects. The Graduate School of Environment Studies became a central
pillar for the Project on Environmental Energy, and we have commenced the “Tohoku Recovery Next-generation Energy
Research and Development Project (2012.10-2016.3)” with assistance provided by the Reconstruction Agency and the Ministryof Education, Culture, Sports, Science and Technology.
The aim of this project is to develop next generation renewable energies and the energy management systems to control
them, in cooperation with other domestic universities and devastated local governments.  We aim to contribute to the needsof the local devastated area and help create towns which are both “low carbon and resistant to disasters”. We would like tofurther orient the activities of the Graduate School of Environment Studies towards the objective of recovery from the Great
East Japan Earthquake.
We held the ceremony marking the 10th anniversary of the foundation of this Graduate School in November, 2012.  In
order to help solve environmental problems around the world, we have worked energetically over the past decade tointegrate the humanities and sciences around the themes of environmental problems, renewable energies, resources including
materials, and the development of societal infrastructure that lays the foundation for a resource-cycling society. We havepublished the accomplishments of our research in activity reports, and you can find in these reports the achievements andhistory of our research over the past 10 years.
We expect to deal with many new environmental problems over the next 10 years, and we hope to continue to receive
your continuous support and encouragement in our work.

Professor

東北大学大学院環境科学研究科長

Dean, Graduate School of Environmental Studies, Tohoku University

アクティビティレポート 20121

巻頭 TOPICS

環境科学研究科 創立 10 周年
環境科学研究科は、2003 年 4 月に東北大学で 4 番目の独立研究科として設置されました。エネルギー循環と資源循環に関する問題が社会の重要な課題になることを鑑みて、循環型社会を支えるエネルギー・資源循環に関する教育及び研究を推進するため、その設置が認められました。
そして 2012 年、環境科学研究科は 10 周年を迎えました。今後さらなる発展を目指す環境科学研究科へのご協力とご支援をお願いいたします。

引き続き行われた記念講演会では、NPO 環境生態工学研究所理事長の須藤隆一氏より「低炭素社会の構築を目指した
水環境保全」と題した講演が、環境科学研究科教授の安田喜憲氏より「生命文明への時代へ」と題した講演が行われ、列席者は熱心に聞き入っていました。

創立 10 周年記念式典・記念講演会 2012 年 11 月 22 日㈭ 15:00-17:00 環境科学研究科大講義室

須藤隆一 NPO 環境生態工学研究所理事長（左）、安田喜憲環境科学研究科教授による記念講演

祝賀会 17:15-19:00 環境科学研究科エコラボ

記念講演後、会場をエコラボに移し、祝賀会を開催しました。
田路研究科長の開会の挨拶に続き、若生正博宮城県副知事に祝辞を頂戴しました。その後、㈳東北経済連合会常務理事事務局長の庄司雄一氏の乾杯の発声により懇談に入りました。
懇談の途中、中塚勝人東北大学名誉教授および杉山文利 DOWA ホールディングス㈱代表取締役よりお祝いのスピーチを頂き、盛況のうちに散会となりました。

多くの来賓、関係者ご出席のなか開催された式典

2012 年 11 月 22 日㈭環境科学研究科にて、創立 10 周年を記念し、記念式典が挙行されました。当日は見事な秋晴れに恵まれ、式典には、本研究科に関係の深い方々約 130 名が出席し、盛大に執り行われました。
記念式典は、大講義室で行われ、田路和幸研究科長が式辞を申し上げるとともに、里見進東北大学総長，内藤敏也文部科
学省高等教育局専門教育課長、奥山恵美子仙台市長より祝辞を頂戴しました。その後、谷口尚司前研究科長より創立時から今日に至るまでの 10 年をご説明頂きました。最後に祝電の一部を紹介し、式典を閉じました。

若生正博宮城県副知事

田路和幸研究科長による式辞

Coexistence Activity Report 2012

中塚勝人東北大学名誉教授

杉山文利 DOWA ホールディングス㈱代表取締役

10 年のあゆみを説明する谷口尚司教授

里見進東北大学総長（左）、内藤敏也文部科学省高等教育局専門教育課長（中央）、奥山恵美子仙台市長（右）よりご祝辞を頂いた

2

庄司雄一㈳東北経済連合会
常務理事事務局長

祝賀会では食事を囲んで、終始なごやかに歓談した

アクティビティレポート 20123

CONTENTS
ごあいさつ Prefatory note

環境科学研究科長 Dean, Graduate School of Environmental Studies

巻頭TOPICS 環境科学研究科 創立10周年

環境創成計画学講座

Ecomaterial Design and Process Engineering

ライフサイクル評価学分野 Life Cycle Assessment

持続可能な物質循環を目指した環境経済工学研究 Ecomaterial design and process engineering toward sustainable material cycle

1

環境創成機能素材分野 Nature Technology

2

環境材料表面科学分野 Environmental Materials Surface Science

心豊かな暮らしとものつくりのかたち The figure of spiritually rich life and manufacturing46
48

低環境負荷社会に資する触媒開発のための原子・分子レベル表面設計 Developments of catalyst materials for achieving eco-friendly society 50

都市環境・環境地理学講座

環境調和材料強度学分野 Structural Materials for Eco-Friendly Systems

Urban Environment and Environmental Geography

環境動態論分野 Environment and Energy System Dynamics

低環境負荷エネルギーシステム実現に向けて Toward the development of energy system with low environmental load
環境地理学分野（自然/人間環境地理学） Physical and Human Environmental Geography

地理学的視点から人間 ―環境関係の解明を目指す Geographical Analyses on Human-Environmental Relations
都市・地域環境システム学分野 Urban and Regional Environmental Systems

都市水環境とバイオエネルギーに関する研究 Research on Urban Water Environment and Bioenergy

材料強度の原子論と格子欠陥制御工学 Atomistic of material strength and lattice defect control engineering
652

環境複合材料創成科学分野 Nanocomposite Science and Interfacial Materials Design

次世代型ライフスタイルの創成を担う高機能複合材料の開発

Development of High-Functional Composites for Constructing Future Foundation to Create a Next Generation Life Style

54

8
10

寄附講座（ DOWA ホールディングス）Endowed Division (Dowa Holdings Co., Ltd.)

地圏環境学分野 Geosphere Environment 環境機能材料学分野 Study of Functional Materials 環境物質制御学分野 Control of Environmental Materials

国際環境・地域環境学講座

環境調和型新素材製造と新たな資源循環システムを目指してInternational and Regional Environment

環境・エネルギー経済研究分野 Environmental and Energy Economics

環境、エネルギーと経済 Environment, Energy and Economics
環境技術イノベーション分野 Environmental technology and innovation

持続可能な暮らしのかたちとコミュニティデザイン Research on sustainable lifestyle and community design

56

Towards Establishing Environmentally Benign Material Synthesis and New Material Circulation Systems

12
14

連携講座

Collaborative Divisions

環境適合材料創製学分野 Process Engineering for Environmentally Adapted Materials（新日鐵住金 Nippon Steel ＆ Sumitomo Metal Corporation）

鉄鋼製造技術を通して、資源・エネルギー問題に貢献する

太陽地球システム・エネルギー学講座

地球物質・エネルギー学分野（土屋・岡本研） Geomaterial and Energy（Tsuchiya & Okamoto Lab.）

地圏環境における物質・システムの理解と有効利用 Understanding and Utilization of materials and systems in Geosphere
地球物質・エネルギー学分野（土屋・浅沼研） Geomaterial and Energy（Tsuchiya & Asanuma Lab.）「安全・安心」な地熱エネルギー利用を目指して Studies for utilization of safe and secure geothermal energy
太陽地球計測学分野（森谷研）Surface and Subsurface Instrumentation Laboratory (Moriya Lab.)

計測技術の社会実装への試み Implementation of measurement technologies to society
太陽地球計測学分野（村田研）Earth System Monitoring and Instrumentation (Murata Lab.)

大気中のオゾン等微量成分の変動の研究 Variations of ozone and related trace species in the atmosphere
地球開発環境学分野（高橋研）Earth Exploitation Environmental Studies（Takahashi Lab.）

環境調和型開発システムに関する研究 Studies on environment-friendly development systems
地球開発環境学分野（高橋・坂口研）Earth Exploitation Environmental Studies（Takahashi & Sakaguchi Lab.）

地殻環境・エネルギー技術の新展開 Toward Advanced environmental geomechanics and energy technology

自然共生システム学講座

地球環境変動学分野 Global Environment Division（国立環境研究所 National Institute for Enviromental Studies）

16
18
20

環境負荷の小さい修復技術の開発 Development of Environmental Load Reduced Remediation Technology

24
26

新しい化学分析モチーフとその環境系・生体系物質計測への展開

28

Development of Environmental/Biomedical Sensing Devices with Micro/Nano Electrode Systems

科学的な環境調査とリスク評価に基づく環境リスクの管理

Risk management of environmental risks based on the integration of scientific risk assessment and environmental assessment

32

バイオテクノロジー・バイオシステムを利用した地球温暖化の緩和と適応対策

Development of functional nano-ecomaterials for energy and environment in the environmentally benign systems
環境素材デザイン学分野 Design of environment-friendly materials

環境や生命に調和する材料デザインを求めて Design of materials harmonizing with environment and life

環境マネジメント人材育成プログラム
環境政策技術マネジメントコース

国際エネルギー・資源戦略を立案する環境リーダー育成拠点（SERMSS）

Tohoku University Environmental Leadership Program Strategic Energy and Resorce Management and Sustainable Solutions

資源・物質循環型社会の実現を目指して Aimed on the realization of a resources-material recycling society
環境グリーンプロセス学分野 Environmental Green Process Study

環境調和型化学プロセスの開発 Green Process Development
循環材料プロセス学分野 Material Process for Circulatory Society

循環型社会を目指した材料製造プロセスの研究 Material Process for Circulatory Society

研究科長戦略支援室

Strategy Support Section

研究科長戦略支援室の業務内容

Process Engineering Research for Advanced Resource Utilization and Environmental Conservation

Coexistence Activity Report 2012

70

34
36

38
40
42

化学再生プロセス学分野 Materials Recycling Processes

468

東北復興次世代エネルギー研究開発機構
Tohoku Recovery Next-generation Energy Research and Development Project72

業績レポート

74

博士・修士論文題目一覧（平成24年3月・9月修了）
・進路状況

92

トピックス

96

Sustainable Recycle Process

リサイクル化学分野 Recycling Chemistry

高度資源利用・環境保全のためのプロセス研究

66

Graduate Course in Strategic Environmental Management and Sustainable Technology Solutions

東北復興次世代エネルギー研究開発プロジェクト

資源循環プロセス学講座

64

Utilizing biotechnology and bio-system as global warming mitigation and adaptation measures

Supporting Environmental Research and Collaborative Projects for an Eco-friendly Future

環境共生機能学分野 Designing of Nano-Ecomaterials

環境との共生・エネルギーの創製を担うナノ機能素材開発

62

バイオエコマネジメント学分野 Biotechnical Eco-management（電力中央研究所 Central Research Institute of Electric Power Industry）

30

環境生命機能学分野 Environmental Bioengineering

マイクロ・ナノ電極システムを利用した環境・医工学バイオセンシングデバイスの開発

60

環境リスク評価学分野 Environmental Risk Assessment（産業技術総合研究所 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology）

科学技術戦略推進費戦略的環境リーダー育成拠点形成

環境分析化学分野 Environmental Analytical Chemistry

Development of Chemical Motifs for Environmental and Biochemical Analysis

地球大気の変化を捉える Observation of Global Atmospheric Change

22

Environmentally Benign Systems

環境修復生態学分野 Geoenvironmental Remediation Laboratory

58

Development of new steelmaking technology contributing to the sustainable society

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

44

国際協力・交流関連

102

環境科学研究科事務室職員

104

アクティビティレポート 20125

Urban Environment and Environmental Geography

環境動態論分野

Environment and Energy System Dynamics

低環境負荷エネルギーシステム
実現に向けて教授

川田 達也

Tatsuya Kawada

Our group focuses on environmentally friendly energy-conversion systems. Special interest is put on hightemperature electrochemical devices such as Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) or solid oxide water electrolysis which
are useful technique for high efficiency energy conversion between chemical energy and electricity. Researches onmechanical reliability of SOFC have been performed through collaboration with other research groups inside andoutside the university as a part of national project conducted by NEDO. Research project of JST, CREST has also
been started since last year on engineering of high temperature electrodes based on in-situ observation. We arealso exploring the research into finding new materials or new phenomena, for future use in energy related techniques.

研究分野の概要

Figure 1. A schematic illustration of cogeneration of heatand power (CHP) by a solid oxide fuel cell (SOFC).

Professor

り、我が国でもすでに家庭用 SOFC コジェネレーションシ

指している。当研究室では、特に、材料中の酸素の動きを明らかにするために、同位体交換によってラベンリングしを示した（La, Sr）
CoO3 系材料について詳細な反応機構の検討を開始した。多くのプロトン導電体は、プロトンの他た酸素を二次イオン質量分析計によって分析し、酸素拡散に電子（ホール）と酸化物イオンの伝導性を併せ持つため、パスをイメージングする手法に取り組んでいる。この手法

少数キャリアとしてのこれらの輸送も、見かけの電極反応によって、新規電極として期待される La（Fe, Ni）O3 の表

抵抗に大きな寄与をすることを明らかにした。

面反応障壁の存在を明らかにした。また、電極材料として用いられる（La, Sr）（Co, Fe）
O3 の微細構造設計に不可欠な酸素拡散係数について、従来行われていた測定法に問題

4.

高温酸化物の新規応用の探索

燃料電池などに用いられる酸化物の多くは、含まれる酸があることを指摘し、信頼性の高いデータを得る手法を提素量が雰囲気によって変化する性質をもつが、当研究室で案した。

は、一部の材料において、これが機械的な応力によってもステムが開発され、政府の補助金のもと導入が進んでいる。

影響を受けることを見いだした。本年度は、科学研究費補プロ トン導電性セラミックスを用いる電気化学でバ助金（挑戦的萌芽研究）による研究として、この変化を定量要である．当研究室では、NEDO 委託事業「固体酸化物形

環境調和性に優れた水素エネルギーシステムは、再生可現象に対する有効な解釈について検討を行っているところ（SOFC）や高温水蒸気電解などの電気化学的エネルギー変

燃料電池システム要素技術開発事業／基礎的・共通的課題

能エネルギーの有効な利用方法としてその実現が期待されであり、今後、機械的なエネルギーの検出やエネルギー変換の基盤研究を行っている。特に、システムに用いられるのための研究開発／機械的解析による劣化機構の解明、加ている。水素エネルギーシステムを実現するためには、水換への応用も視野に、研究を展開することを考えている。

材料の、使用環境における物理化学的、機械的挙動につい速試験方法の確立」を受託し、工学研究科、多元物質科学研

素の安価で効率的な製造・精製手法ならびに使用方法の確て、熱力学、固体化学、電気化学を基礎とする解析によっ

究所、エネルギー安全科学国際センター、災害科学国際研

立が不可欠である。このために有効な手法として、プロトて明らかにすることで、材料の最適化の指針を与え、技術究所と共同で研究を進めてきた。また、この事業の枠組み

ン導電性セラミックスを利用した燃料電池や、高温水蒸気開発を支えることを目指している。これらの研究は、学内の中で基盤コンソーシアムを形成し、産業技術総合研究所、

電解、水素分離精製膜などが注目される材料である。

の各部局の他、国内外の研究機関やメーカと連携して進め

京都大学、東京大学、九州大学、電力中央研究所、および、ており、技術の実用化のために、今、必要な基礎研究と、今SOFC 開発各社とも密接に連携している。

当研究分野では、環境・エネルギー問題の解決に化石燃

SOFC の本格的な普及のためには、さらなる高効率化、料の高効率利用と再生可能エネルギーの安定供給のための低コスト化に加え、信頼性・耐久性を向上させることが重

新しい技術の普及が不可欠と考え、固体酸化物形燃料電池

後のイノベーションを可能にする新しい種の探索とを、同

3.

イスの開発と応用的に説明するための実験を行った。現在は、見いだされた

5.

学会活動等

米国電気化学会第 221 回大会（5 月、米国、シアトル）および MS&T2012（10 月、米国、ピツバーグ）において川田当研究室では、韓国科学技術研究員（KIST）からの受託が待講演を行った。また、米国セラミック学会シンポジウ

研究として、プロトン導電セラミックス燃料電池（Protonム（1 月、米国、オーランド）で橋本が、それぞれ招待講演

本年度は、委託事業の最終年度にあたり、これまでに得

conducting Ceramic Fuel Cell : PCFC）に関する研究を受を 行 っ た。 ま た、川 田 は、ECI 会 議 “Nonstoichiometric

られた材料の基礎物性をもとに、起動・停止を含む SOFC

託し、PCFC に使われる電極材料の開発と評価手法の開Compounds”（9 月、イタリア、シシリー）の会議開催、運

研究室の運営は、工学研究科機械システムデザイン工学の様々な動作環境下での信頼性を評価する手法を構築し、営に携わった。その他、SOFC の普及のために、日本ファ専攻の橋本真一准教授と連携して行っており、留学生の受

各社 SOFC の信頼性の向上に向けた提言を行っている。

発に関する研究を行っている。これまでに、SrZrO3 系酸化物を電解質とする PCFC の空気極として、種々の酸化

インセラミックス協会、日本電機工業会等に協力して、標物電極のスクリーニングを行い、その中で最も良好な特性準の整備や研究の推進に関わる活動を行った。

時に視野に入れながら幅広く研究を行っている。

け入れ（計 5 名、G30 プログラムや JYPE 等）や学生シンポジウムなどによる国際交流、所属学生の環境リーダープ
ログラム参加による高度人材育成にも力を入れている。

2.

Urban Environment and Environmental Geography

Toward the development of energy system withlow environmental load

都市環境・環境地理学講座

都市環境・環境地理学講座

実環境計測に基づく高温電極の設計

SOFC に代表される高温電気化学デバイスの高性能化、高信頼性化を達成するためには、デバイスの作動条件下に

62012 年度の研究成果

おける各種構成材料（電解質、電極など）の物理・化学状態1.

固 体酸化物形燃料電池（SOFC）の信頼性・耐久性向

かにすることが必要不可欠である。本研究室では、昨年度上のための基盤研究を明らかにし、電極反応やイオン伝導のメカニズムを明らから JST の戦略的創造研究（CREST）「エネルギー高効率

太陽光や風力などの再生可能エネルギーは変動が大き利用のための相界面科学」領域に参加し、研究課題「実環境

く、安定性したエネルギー供給のためには、化石燃料の補計測に基づく高温電極の界面領域エンジニアリング」を研助的な利用が不可欠である。このため、化学エネルギーを究代表者として受託している。この研究では、産業技術総効率よく電気と熱に変換する「コジェネレーション」の技

合研究所、京大、東大の 3 つのグループに主たる共同研究術が注目されている。この中で、セラミックスを電解質と者として参加して頂き、学内の工学研究科、多元物質科学

して用い、高温（600˚C ～ 1000˚C）で動作する「固体酸化研究所とも連携して、それぞれの研究グループが得意とす

物形燃料電池」（SOFC：Solid Oxide Fuel Cell）は、小規模る計測手法をもとに、実動作環境下での高温電極の評価にシステムでも最新の大規模火力発電（コンバインドサイク

特化した手法として発展させるとともに、これらを統合しル）に匹敵する効率を達成できる技術として期待されておて高温電極の最適設計に向けた課題解決に資することを目

Coexistence Activity Report 2012

Figure 2. Equipment for measuring elastic modulus ofceramic materials by a resonance method at elevatedtemperatures under controlled atmospheres.

Figure 3. Pulsed laser deposition of oxide films
as a model system for studying electrochemical
kinetics on high temperature electrodes.

Figure 4. Microstructure of a porous electrode andequivalent circuit modeling.

アクティビティレポート 2012

7

都市環境・環境地理学講座

都市環境・環境地理学講座

Urban Environment and Environmental Geography

環境地理学分野（自然 / 人間環境地理学） Physical and Human Environmental Geography

地理学的視点から人間―環境関係の解明を目指す

教授

境田 清隆

Geographical Analyses on Human-Environmental Relations

Kiyotaka Sakaida

Professor Sakaida (Physical-Environmental Geography) resumed a series of meteorological research activities,
partly as international academic cooperation, on desertification in Inner Mongolia Autonomous Region of China,
and examined the gap between changing vegetation cover information extracted from satellite data on the one
hand, and various environmental perceptions of local herders on the other, in Xilinguole League. He also started a
new project on the occurrence of cool summer especially focusing on Yamase. He was engaged in editorial workof a book disseminating information on the tsunami- and earthquake-damages and restoration based on the Web
site activities "the 2011 East Japan Earthquake Bulletin" (http://wwwsoc.nii.ac.jp/tga/index.html). The ongoing
research by Associate Professor Ueda (Human-Environmental Geography) on peasant livelihood security, natural
resource management, and the regional system of place network in Northeastern Tanzania was extended to the
GIS analysis examining the potentiality of different approaches, including local lacunarity analysis of agriculturallandscapes, and to his fieldwork in the Lake Victoria region of Western Kenya on the agro-silvo-fishery system andsocio-economic and environmental transformation. He also initiated a critical investigation on environmental
security in semi-arid rural areas on and near the lake shore with special reference to conflicts and cooperation of
borehole use and management. Assistant Professor Sekine (Human-Environmental Geography) carried out
fieldwork on the transformation of farming and cattle breeding activities in settlements in Inner Mongolia in
September and November 2012. He looked into management and problems of the farmer cooperatives in Xilinguole
League and Hohhot City by a series of field interviews and surveys. He also initiated a fieldwork project onfinancial damages caused by harmful rumors related to agricultural products in Iwaki City, Fukushima Prefecture(Research project, International Research Institute of Disaster Science, Tohoku University), with a view toadministering questionnaires on the consumer consciousness in Iwaki City in January, 2013.

助教

Associate Professor

Assistant Professor

上田 元

Gen Ueda

関根 良平

Ryohei Sekine

3. 関根は以下の研究課題について研究を遂行した。

合わせによって農業景観の地域差を明らかにできることを示すとと中国内蒙古自治区における農村・牧畜業の変容に関するも に、現 地 に お い て研究では、2012 年 9 月および 11 月にフィールドワークをコーヒーとバナナの混実施した。①草原地域である錫林郭勒盟において展開し始作地の変化を調査しめた農民専業合作社の経営状況と問題点を聞き取り調査にた。②「熱帯地域におよって予察的に把握し、継続的にモニタリングしていく体

ける農民の家畜利用に制を整えた。②農業地域である呼和浩特市武川県および土関する環境史的研究」

黙特左旗における農民専業合作社および農業・食品関連企（基盤研究（A）、分担）のためにケニア中央部・西部における養豚を追跡調査するとともに、小都市ブタ放牧の業の設立状況について把握するために、旗政府および企業
Fig. 2：農業景観の局所空隙性解析から得られた北東タンザニアの景観テクスチャ
Fig. 2：Agricultural Landscape textures
extracted by local lacunarity analysis (5 Jan.
2008, SPOT image, Northeastern Tanzania)

Urban Environment and Environmental Geography

Professor

准教授

体代表者に対する聞き取り調査を実施した（基盤研究（B）：
内蒙古自治区における新たな経済主体の展開と環境への影
響に関する地理学的研究、研究代表者）（Fig. 4）。
東北大学災害科学国際研究所特定プロジェクト研究（共実 態 を GPS 首 輪 に

同研究）「原発事故による農業の風評被害と営農再建に関

よ っ て 把 握 し た（Fig.

する調査研究」の研究代表者として、福島県いわき市にお3）。また、③西ケニア・ける農産物の風評被害状況把握のためのフィールドワーク

ヴィクトリア湖岸のスを行った（Fig. 5）。そして、2013 年 1 月実施に向け、いわバ農林漁村において調き市全市民を対象とする消費者の意識に関するアンケート

査を継続し、乱獲によ調査を計画・準備した。

る漁獲費用の逓増と自1. 自然環境地理学分野の境田は、以下の研究活動・教育活動に従事した。
研究①

内蒙古の砂漠化に関する研究あった（Fig. 1）。

給的漁労の縮小、自家研究②

調理用・漁獲品加工用

冷夏出現の経年変化に関する研究

境田を代表者とする冷夏研究の 1 年目。9 月に東北農研

薪材の給源である森林で開催されたヤマセ研究会に参加し、気象研スタッフと成保護区の利用状況、複関根助教を代表者とする科研費の分担者として、内蒙古果の交流を図った。研究分担者の高橋信人（宮城大学）と合的資源利用戦略と世自治区の砂漠化の研究を再開した。2012 年 3 月に本研究

ともに、近年のヤマセの変容を気団論的解釈する研究を開

帯の生計多様化につい科で学位を取得した Yongmei（9 月から内蒙古師範大学講始した。

て検討した。④そして、師に就任）と錫林郭勒盟正藍旗で現地調査を行ない、衛星研究支援

データと現地牧民の認識との乖離に関する研究を進めた。
なお 2012 年夏季は雨が多く草原の状態はきわめて良好でFig. 3：小都市におけるブタ放牧の実態調査
Fig. 3：Urban scavenging of sow (yellow)
and piglet (red) (15 Aug. 2012, Sindo town,
Western Kenya)

被災地の学会として内外の研究者に発信してき資源稀少化が紛争を招た被災地情報を英文書籍として刊行するために、編集作業

くとする環境安全保障に従事した。また大学（研究科、研究室）として、震災にど論の当否を、データのう対処してきたかを纏め、論文として投稿した。

欠如がネックとなっている半乾燥農村地域において検証す教育

被災した学友会文化部音楽系サークルの練習場問題るために、住友財団より環境研究助成を受けて「ケニア・に関わり、10 月のホームカミングデーコンサートを成功

ヴィクトリア湖岸の半乾燥地域における水資源利用の批判

裡に導いた。

的環境安全保障論」の研究に着手した。とくに、重要な生Fig. 4：内蒙古シリンホト市、農民専業合作社が設立した干肉販売店
Fig. 4：Dried beef shop established by agricultural cooperative,
Xilinhot City, Inner Mongolia, China

活用・家畜用水源である井戸の利用と管理をめぐる紛争の2. 人間環境地理学分野の上田は、①「タンザニア北東部の農村生計に関するスケール・ギャップを考慮した地域システム分析」（基盤研究（B）、代数・質に注目しながら批判的に吟味するために、紛争件数のカウント・データを各種の社会経済的変数や降水量変動
等の環境変数によって説明する一般化線形モデル、階層ベ
イズ・モデルの応用可能性について検討した。

表）の一環として、メル山地域等における農業景観画像のFig. 1：ナーダム（遊牧祭）（錫林浩特近郊にて 2012.8.4）
Fig. 1：Nadam (Normadic Festival) in Xilinhot City, Inner Mongolia, China (4August, 2012)8

Coexistence Activity Report 2012

局所空隙性解析によって高輝度の家屋・敷地とその周辺をセットとする景観テクスチャを抽出し（Fig. 2）、その組み

Fig. 5：いわき市中央台の仮設住宅街
Fig. 5：Temporary house in Chuo Dai,Iwaki City, Japan

アクティビティレポート 20129

都市環境・環境地理学講座

都市環境・環境地理学講座

Urban Environment and Environmental Geography

都市・地域環境システム学分野 Urban and Regional Environmental Systems

都市水環境とバイオエネルギーに関する研究

李 玉友

Associate Professor

Yu-You Li

In 2012, there were a total of 23 members studied in our Lab, including 3 members of staff, 1 JSPS Postdoctoral
Fellow, 10 Ph.D course students, 7 master course students and 2 research students. Our studies focused on thefollowing subjects: (1) the greenhouse gases produced from wastewater treatment plants; (2) anaerobic treatment
of sewage by submerged anaerobic membrane bioreactor; (3) new biological nitrogen removal process: ANAMMOX;(4) Effect of temperature on the hydrogen fermentation of cellulose; (5) methane fermentation of coffee waste, (6)environmental microbiology and chemistry. In 2012, a total of 13 original papers were published in English journals
with a high standard, such as Applied Energy (IF=5.106), Applied Microbiology and Biotechnology (IF=3.425),
Bioresource Technology (IF=4.98), International Journal of hydrogen Energy (IF=4.053), Journal of Hazardous
Materials (IF=4.173), Separation and Purification Technology (IF=2.921), Water Science and Technology (IF=1.122).
We also published 10 Japanese papers and one book on biological recycle technology. These researches were
supported in part by grants from JSPS, JST and companies.
2012 年には、本研究室にスタッフ、客員研究員、JSPS特別研究員、博士および修士学生を含めて計 23 名が在籍

2．嫌気性膜分離反応槽による下水のメタン発酵

教授（協力教員）

助教

客員研究員

JSPS特別研究員

Professor

Assistant Professor

Zhao-Qian JING

Wei QIAO

風間 聡

So Kazama荊

劉 予宇

Yu-Yu Liu

肇乾

喬

瑋

6．研究室運営の主な成果⑴

Fig.3 Enriched ANAMMOX granule

教育・人材育成

Experimental training

Lab seminar

4．セルロースの水素発酵における温度の影響
長期連続実験によりセルロースの水素発酵に及ぼす温度した。本分野では低炭素・循環型社会の構築を目指して、

省エネルギー・創エネルギー型排水処理技術の新しい試の影響を把握したとともに、中温、高温、超高温条件下に①下水処理における温室効果ガスの発生解析、②嫌気性膜みとして浸漬型嫌気性膜分離法（SAMBR）を用いた下水処

おける活性および微生物群集構造の変化を明らかにした。

分離反応槽による下水のメタン発酵、③新規窒素処理技術

理、排水処理、食品廃棄物処理の研究を行った。図 2 に 1

Students graduated in March and September, 2012

ANAMMOX プロセスの開発、④セルロースの水素発酵に例として人工下水に対する浸漬型嫌気性膜分離法の処理結及ぼす温度の影響、⑤コーヒーかすの高効率メタン発酵、果をまとめている。1㎥の下水から 0.24㎥のバイオガスを⑵

国内外の「産・学・研」共同研究の推進⑥環境化学・環境微生物などの研究テーマに取組み、英文回収でき、汚泥の生成量はわずか 55g であり、従来の標準①

国立環境研究所（廃棄物資源循環）

論文 13 編、日本語論文 10 編などを発表した。代表的な研活性汚泥法の 1/4 程度となる。

②

株式会社クボタ（MBR 技術）③

株式会社ダイセル（産業廃水処理と硫黄回収）④

株式会社東京ガス（バイオガス生成）⑤

三菱化工機株式会社（下水汚泥の消化）⑥

鈴木工業株式会社（産業廃棄物のリサイクル）

下水処理施設における温室効果ガス（GHGs）LCCO2、⑦

中国西安建築科技大学（排水の再生利用）

CH4 および N2O 発生量を研究し、その排出係数および発⑧

中国浙江大学持続可能エネルギー研究院（水素）⑨

中国科学院生態環境研究センター（廃水処理）⑩

中国オルドス都市廃棄物処理研究所⑶

主な学術受賞（学会論文賞 2 件）

国内外の次の機関との共同研究を推進した。

究成果を次の通り説明する。

1．下水処理場における温室効果ガス発生の解析

Fig.4 Effects of temperature on hydrogen production from cellulose

生源を明らかにした。特に下水処理プロセスにおけるCH4 および N2O の現地発生について実測し、図 1 に例示し5．コーヒーかすのメタン発酵

たような結果を明らかにしたとともに、簡易モデル計算方法および削減対策を提案した。

Urban Environment and Environmental Geography

Research on Urban Water Environment and Bioenergy

准教授

缶コーヒー
Fig.2 Average results of sewage treatment by using SAMBR

3．窒素処理技術 ANAMMOX プロセスの開発

Fig.1 GHGs production from WWTPs

製造過程で発生するコー
ヒーかすの資源化処理方法Anammox の実用化を図ることを目的として、スタート

としてメタン

アップの方法と阻害因子について実験的な検討を行った。

発酵による減図 3 に培養に成功した ANAMMOX グラニュールの写真を量化とエネルギー回収について検討し、次の反応式を特定示す。これらの自己固定化した ANAMMOX 細菌により、次し、設計条件を提示した。

Fig.5 Bio-methane production
from coffee wasteのような嫌気性窒素酸化反応が行われることを確認できた。

C5H8.37O2.34N0.18 + 1.7 H2O

NH4+ + 1.32NO2- + 0.066HCO3- +0.13H+

0.1C5H7O2N + 2.68CH4 + 1.8CO2 + 0.08NH4+ + 0.08HCO3-→→ 1.02N2+0.26NO3- + 0.066CH2O0.5N0.15 +2.03H2O

10

Coexistence Activity Report 2012

アクティビティレポート 201211

国際環境・地域環境学講座

国際環境・地域環境学講座

International and Regional Environment

環境・エネルギー経済研究分野 Environmental and Energy Economics

環境、エネルギーと経済准教授

Associate Professor

Shunsuke Managi

助手

堀江 進也
Assistant

Shinya Horie

International and Regional Environment

Environment, Energy and Economics

馬奈木 俊介We focus on diverse areas of resource and environmental economics and policy, including examinations of:policy instrument choice; competitiveness effects of regulation; diffusion of energy and environmental technologies.
Particular research outcomes include experimental analysis of emission trading, future automobile marketing byelectronic vehicle, smart growth with compact city, and carbon productivity considering industry structures.

地球の温暖化防止は、現在の地球環境問題における最大の課題です。温暖化防止の国内対策は CO2 発生量の少ないエネ
ルギーの使用と、省エネルギー活動および、再生可能な自然エネルギーの活用を増やすことです。それを促す制度として
環境税、排出権取引、RPS などがあります。また私たちを取り巻くエネルギーの状況は大きく変化しています。電力自由化などの規制の改革は新しい市場制度の導入という側面だけではなく、世界的な規模で対応が求められる地球環境問題
や将来への持続可能性という新たな枠組みを視野に入れたとき、市場や競争といった議論にとどまらないテーマとなりま
す。すなわち、環境、公共性、そしてサステイナビリティといった要素をいかに新たな制度に反映させていけるかがこれからの課題となります。研究室では、そのための企業戦略・制度・製作のあり方を研究していきます。こうした問題意識を掲げ、馬奈木研究室では 2012 年度に英語論文を 23 本、和文誌 13 本、学会発表を 40 回以上行うなど、精力的に活動しています。また書籍『資源と環境の経済学―ケーススタディーで学ぶ』、『日本の将来を変えるグリーン・イノベーション』、『The Economic of Biodiversity and Ecosystem Services』の出版も行いました。
加えて、研究室内では、
新入生歓迎会や花見、芋煮会などのイベントも行っているので、研究室の雰囲気は良いです。馬奈木研究室の主要な研究成果は以下になります。

環境ビジネス⑴環境政策を企業がいかに知覚し、経営戦略に反映させ、環境保全取り組みを進めるか、⑵環境経営を巡るイノベー
ションの発生機構と普及との関係を明らかにし、⑶環境政

また電力自由化との関わり、電力品質との関係、地域性を考慮したモデルの構築を行いました。

技術進歩、生産性分析、資源枯渇、将来予測策あるいは環境情報が消費者や投資家の行動をどのように大量生産・大量消費・大量廃棄による地球温暖化や資源変化させ、企業の環境経営の実践とその成果にどのようなの枯渇などの問題を解決するための技術対策、政策研究を

影響を及ぼすか、について明らかにしました。

行います。日本の過去の経済成長を見てもわかるように、排出権取引、環境税の経済分析

技術進歩は経済成長の原動力になります。そして技術進歩
はもっと大きな利益を得ることを期待して、企業が行う研究開発活動や技術の伝播と外部効果のたまものです。本研

環境税と排出権取引は、外部不経済を内部化するための究室では、技術の影響として、イノベーション、学習効果、政策手段です。京都議定書の目標達成や地域レベルでの環拡散効果を考慮した生産性分析の方法論を構築し、実証研

境負荷削減に向けた各種施策（排出権取引、環境税、自主究を行いました。そして、石油・天然ガスといった資源枯協定等）の効果に関する理論的＆計量経済学的研究を行い

渇をどこまで技術で解決できるか将来予測を行いました。

ました。また実験経済学的アプローチを用いることでより再生資源に関しても同様に生産性の分析を行います。
エコ・

効果的な制度を検証しました。

エフィシエンシー（環境効率）とは、環境、経済両面での効エネルギーシステム構築 (RPS 制度・バイオマス )率性およびその向上を示す重要な概念ないし指標です。企業においては環境保全と生産性を二律背反とは考えず、技術力を通して品質・付加価値の向上及び環境負荷低減を図

日本の現状にみあった ｢新エネルギー（再生可能エネル

ることを目的とした理念です。本研究室では、これまでにギー）｣（電力）利用促進政策の分析を行います。特に太陽使われたエコ・エフィシエンシーの問題点を見つけ、より光や風力など自然エネルギー利用のための各促進政策の比優れたエコ・エフィシエンシーモデルの開発を行いました。

較分析、RPS 義務量の変化に伴う影響を推定しました。

12

Coexistence Activity Report 2012

アクティビティレポート 201213

International and Regional Environment

環境技術イノベーション分野

Environmental technology and innovation

持続可能な暮らしのかたちとコミュニティデザイン

古川 柳蔵

Associate Professor

Ryuzo Furukawa

Our department has started in April 2010 and pasted 2 years. We studies the environmental issues in innovation
process under environmental restriction, methodology of lifestyle design, methodology of environmental problem
solution, and application researches based on statistics and case studies in innovation. The activities of this year
are mainly 90 year-olds interviewing projects, many activities on community design and smart city with publicationof 1 book and Good Design Award 2012.

概要
環境技術イノベーション分野は、2012 年 4 月に 3 年目を迎えた。環境制約の下でイノベーションを促進するためには何をすべきかについて、社会科学を基盤とした統計手法、事例研究を用いて、環境制約下におけるイノベーショ
ン・プロセス研究、低環境負荷なライフスタイル創出手法
研究、ソリューション創出手法研究、及びこれらの実証研究を行っている。本年度は、持続可能なライフスタイル調
査として「90 歳ヒアリング」活動を拡大させ、まちづくり
あるいはコミュニティづくり関連と連動させる手法へと展
開 す る こ と が で き た。 主 な 成 果 と し て は、GOOD
DESIGN AWARD2012 受賞、関連書籍の出版がある（『90歳ヒアリングのすすめ』（日経 BP 社、2012）。

環境制約下におけるイノベーション・プロセス研究
政策研究大学院大学との共同研究である平成 24 年度環
境経済の政策研究委託業務（グリーンニューディール政策
等の産業影響分析と我が国環境技術の国際展開手法の検討）の一環として、海外へ展開する環境ビジネスの成功事例分析を行った。例えば、中国・蘇州進出の日本リファイン株
式会社へ訪問調査を実施した。リチウムイオン電池や液晶を製造するプロセスで使用する有機溶剤をリサイクルする事業を展開しているが、リサイクルした後の有機溶剤の方が質が向上するアップサイクルを実現している企業である。
また、平成 23 年度補正予算 IT 融合による新産業創出のための研究開発事業（産学官 IT 融合コンソーシアム拠点の整備）スマートビル DC/AC ハイブリッド制御システムの開発・実証の一環として、ドイツ・フライブルグ / マンハ
イムへ現地調査を行った。まち全体へ IT 技術を導入すると共に、様々な環境配慮技術が導入され、デザインされた地域を訪問することができた。まち全体が環境配慮技術やデザインがなされた状態を体感でき、日本におけるスマー
トシティ計画へ多くの示唆を得ることができた。
その他、東京造形大学と共同で立ち上げた DESIS Japanの第 1 回 DESIS Japan セミナーを東京で（5/13）、第 2回
DESIS Japan セミナーを仙台で開催し（7/8、東北大学）、宮

14

Coexistence Activity Report 2012

城県の “ 社会イノベーション事例紹介 ” を行うと共に、海外へ社会イノベーションの事例を発信することができた。

ライフスタイル研究
バックキャスティングを用いたライフスタイル・デザイ
ン手法を開発し、2030 年の厳しい環境制約下における数
多くのライフスタイルを描いてきた。共同研究企業は 7 社あり、その一部はライフスタイルを実現する商品開発のフェーズへと進みつつある。
モノづくり日本会議ネイチャーテクノロジー研究会及び幹事会にて、ライフスタイル・デザイン及びネイチャー・
テクノロジー創出システム開発を行ってきた。ネイチャー
テクノロジー研究会において、“2030 年のライフスタイルとビジネス展開の可能性 ” と題して、基調講演（7/23）などを行った。また、幹事会の下部組織として強化トレーニ
ングチームを組織し、ライフスタイル・デザイン手法の集
中トレーニングを実施し、複数企業の若手メンバーと手法
ノウハウを共有することができた。
兵庫県豊岡市、鹿児島県阿久根市、富山県南砺市などにおいて、90 歳ヒアリング手法を用いた新しいまちづくりの方法を提案し、地域の持続可能なライフスタイルの伝承のしくみを検討した。今後、具体的に取り組みがさらに展開する予定である。ライフスタイル調査としての 90 歳ヒ
アリング活動は、米国・ロサンゼルス、オランダ、ドイツなど海外へも展開した。この「90 歳ヒアリング」は、エコジャ
パンカップライフスタイル部門「市民が創る環境のまち元気大賞」2011 の特別賞を受賞した（2/13）。

90 year-olds interviewing in Naruko

90 year-olds interviewing in Toyooka

DESIS Japan seminar in Tokyo

東京都二子玉川におけるまちづくりプロジェクト ( クリエ
イティブシティコンソーシアム ) において、バックキャス
ティング手法に関する共同研究がスタートした。
「国際エネルギー・資源戦略を立案する環境リーダー育成拠点」（アジア地域からの留学生を含む英語講義）のソ
リューション創出論の講義において、あきたスマートシ
ティプロジェクトの連携の一環として、スマートシティに導入する、「自然エネルギー共有する憩いの場」のビジネス
アイディアを、本手法により検討した。いくつかのビジネ
スアイディアは今後あきたスマートシティプロジェクトのWG で具体化する予定である。

マートシティプロジェクトは、開始から2 年目に入り、あきた
スマートシティシンポジウムが開催された。そこでは、「90歳ヒアリングについて」と題して、秋田市において行った90歳ヒアリングに基づき「自然と共に生き続ける町」という絵巻
2 枚の研究成果について講演し（11/18）、参加者である秋田の地元企業、スマートシティ関係者に対して、まちづくりにおいてその地域に伝わる自然と共生するための知恵や考え方を継承することの重要性について主張することができた。
デザイン・ディレクターとして関わった Ecollab. の「省電 力 シ ス テ ム 実 験・実 証 設 備 DC ラ イ フ ス ペ ー ス 」が、GOOD DESIGN AWARD2012 を受賞した（11/23）。

実証試験

社会貢献

International and Regional Environment

Research on sustainable lifestyle and community design

准教授

国際環境・地域環境学講座

国際環境・地域環境学講座

積水ハウス仙台支店と共同でインハウスファームに関す「90 歳ヒアリング」というプロジェクトを拡大している。
る共同実証試験が開始された。インハウスファームとは、 本活動は、NHK クローズアップ現代（3/14）、朝日新聞
ライフスタイル・デザイン手法を用いてデザインされた家 （4/8）
、NHK ラ ジ オ 第 二（ 国 際 放 送 含 む ）（5/23）、
庭農場という新しい概念のテクノロジーであり、キッチンTokyoFM（6/5）
、Bayfm（6/7）、ドイツニュース週刊誌・でハーブなど植物を育てたり、リビングで植物を育てたり
シュピーゲル（7/23）、
関西テレビ（7/26）、明日の友（11/1
することで環境教育を行うなど、6 種類の新しいライフス
発行）、AERA（12/31 号）で紹介された。『90 歳ヒアリン
タイルを提供するものである。積水ハウス仙台支店の明石
グのすすめ』（日経 BP 社、2012）を出版し、国内外へと発台の住宅販売の管理棟に設置し、その効果測定を開始した。 信することができた。
これは雑誌「仙台商圏」（11/25 発行）
で紹介された。
RESD プログラムの 2012 年ワーキンググループミー
また、東北地域における 2 件のスマートシティあるいはティング（3/6-7、東北大学）を企画及び参加し、2012 年
コミュニティ関連の委員会の委員を担当し、昨年から継続度の開催計画を議論し、東日本大震災の被災地視察を含めでスマートシティ・コミュニティ検討を行った。あきたス
たプログラムが実施された (7/1-22)。

RESD meeting in Sendai

Semsat shortcourse at Tokyo office

The two pictures of lifestyles living with nature at the Akita smart city symposium

Visiting Freiburg-Mannheim in Germany

ソリューション創出手法研究
ソリューション創出手法については、東北地方の自治体職員を対象とした第 30 回東北六県行政課題研修（環境問題コース、11/15-16）において、具体的なワークショップを行いながら講義を行うことができた。また、SEMSaT
ショートコースを 2 回開催し（6/21、10/30、東京分室）、外部の企業人に対して、ソリューション創出手法の概論を講義し、手法の普及を進めた。その結果、東急電鉄と共同で、アクティビティレポート 201215

太陽地球システム・エネルギー学講座

太陽地球システム・エネルギー学講座

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

地球物質・エネルギー学分野（土屋・岡本研） Geomaterial and Energy (Tsuchiya & Okamoto Lab.)

地圏環境における物質・システムの理解と有効利用土屋 範芳

Professor

Noriyoshi Tsuchiya

Our researches focus on physical and chemical properties of geomaterials (rocks/soils/geofluids), fluid-rock(soil) interaction, mass-transport in surface and crustal environments. After mega-earthquake on March 11, 2011,
we have collected and analyzed lots of the Tsunami sediments, and found the characteristic chemical signaturesof Tsunami sediments, that are different from ordinary marine sediments. In addition, we reported that the extent
of diffusion of radioactive materials in the Miyagi prefecture after the accident of Fukushima nuclear power plant.
To understand the hydrological properties and fluid-rock interactions within the crust such as deep geothermal
reservoirs, we carried out the spectroscopic studies on geofluids (H2O-CO2-NaCl) around the critical point, hydrothermal
experiments on dissolution/precipitation of silica and carbonate minerals. Studies on the fluid flow within rockfractures have been developed to the multiphase flow and the coupling with dissolution/precipitation processes. The
distribution and concentration processes of heavy metals and rare metals along river have been investigated in detailin several fields in NE Japan. For effective utilization of crustal environments, we have developed the water jet
techniques and processing of hydrogen production from wastes by using geothermal energy (georeactor).
り、本年度は分光計測によって多成分（H2O-CO2-NaCl など）である地殻流体の臨界点を決定するとともに、臨界点近傍における物性変化を定量的に評価することに成功した
・岩石－水相互作用（化学的作用、力学的作用）（Fig. 2）。特に CO2 の場合には、臨界点近傍における分子・超臨界地殻流体のキャラクタリゼーション
・地圏環境における流体移動場と流体移動
分布の変化は昇温時と降温時で異なる挙動を示すことを見・地圏環境における物質移動・拡散・濃集いだした。さらに、高温・高圧下の鉱物表面における地殻・ジオリアクターのための反応プロセス設計
流体物性の解析も進めている。
・水熱反応および二酸化炭素の物質転換
岩石き裂内の流体流動に関して、本年度は水−油の二相・地圏物質と放射線の相互作用流実験を行い、毛細管現象を考慮した数値シミュレーショ
・ウォータージェットを用いた資源・エネルギー開発技術
ンを開発した。その結果、き裂に対しての飽和率−相対浸透率曲線は、多孔質体に対して適用される既存の曲線とは異なることが示唆された。また、溶解反応が顕著な炭酸塩
東日本大震災による津波堆積物・放射性物質の岩を用いた実験を行い、流体の反応性（pH）によりき裂浸
環境リスク評価
透率の時間応答が変化することを明らかにした。
鉱物の溶解・析出現象の理解は、地殻深部の長期的な利2011 年 3 月 11 日の震災以降、東北地方太平洋沿岸部に用を考える上で不可欠である。本年度は、流通式水熱反応
おける汚染リスク評価を目的として、大量に発生した津波装置を用いたシリカ鉱物の析出実験をすすめ、地熱貯留層
堆積物の化学分析を進めている。加えて、蓄積された化学
深部の水理学的・力学的特性がかわる条件近傍（～ 400
分析データをもとに、過去の津波堆積物（AD869 の貞観津˚C）において、溶解から核形成を伴う析出への急激な変化
波堆積物など）を判別する新しい手法の開発に取り組んだが起こることを見いだした。また、海洋底熱水系における(Fig. 1)。これまでの調査では「砂」層のみを津波堆積物とマントル−海水の相互作用は、地球の水循環、深海底におして特定していたが、より内陸まで到達する「泥」層の判ける生態系発達、生命の起源、水素発生、二酸化炭素地中
別基準は存在していなかった。化学判別図を応用し、泥層
貯留、海洋底熱水鉱床などの様々な観点から注目されていの津波堆積物を特定することにより過去の津波の災害規模る。本年度は、マントル鉱物（かんらん石、斜方輝石）−水を推定することが可能になる。
系の反応実験を行い、反応経路と速度がシリカ濃度と pH
福島第一原子力発電所の事故により放出された放射性物
質の拡散・分布状況を正確に把握する必要がある。しかし、 によって大きく変化することを明らかにした。
宮城県中部以北は航空機からの空間線量測定によりホットス
ポットが認められているにもかかわらず、100km 圏外である
河川水の重金属およびレアメタルの拡散・濃集プロセス
ことから表層土壌の調査はほとんど進んでいなかった。そこで、我々のグループが中心となり宮城県の全域 35 地点から表河川水または底質に濃集する重金属は、休廃止鉱山など層土壌を採取・分析し、放射性物質の濃度データを公表した。
の人為的な由来のものと自然由来のものが存在するため、より明確な環境基準を与えるためには濃集・拡散過程の理解が不可欠である。本年度も引き続き秋田県北鹿地域小坂
地殻流体の物性・移動と岩石−水相互作用
川流域において河川水の定点観測を行うとともに、GIS と溶出試験をベーストした物質移動のモデルの構築を進め
深部地熱貯留層などの高温・高圧条件において、地殻流た。また、玉川温泉水に含まれるレアメタルや As などの体は超臨界流体として存在する。当研究室は、高温高圧可有害元素が河川を流れとともに pH の変化に伴って分別沈
視化セルによる超臨界流体のその場観察実験を進めてお主な研究テーマ

16

Coexistence Activity Report 2012

准教授

助教

助教

Associate Professor

Assistant Professor

Assistant Professor

岡本 敦

木崎 彰久

Takahiro Watanabe

Fig. 1 Discrimination diagram of the Tsunami sediments.

殿していることを見いだし、下流のダム湖においてレアメ
タルが濃集している可能性を示唆した。

・Resilience: Japan and New Zealand Moving Forward,
Auckland, New Zealand (12/3-4)

低速自転型ノズルによる地熱スケール除去に関する実験的研究［研究プロジェクトおよび主な外部獲得資金］
・科研費・助成金：基盤研究 A（土屋）、挑戦的萌芽研究（土屋）、若手研究 A（岡本）、挑戦的萌芽研究（岡本）、新学術公募研究（岡本）、JST・戦略的創造研究推進事業（社会技術研究開発）研究開発成果 実装支援プログラム（土屋）、JST 震災復興 A-step（岡本）、JOGMEC 石油 • 天
然ガス基礎研究委託事業（土屋）・共同研究：関東天然瓦斯開発㈱（木崎）Atsushi Okamoto

Akihisa Kizaki

渡邊 隆広

地熱発電所の還元井などに用いられている坑井ケーシン
グパイプ内壁面へのスケール付着は、坑井の生産および還元能力の低下を引き起こす一因となるため、機械的なスケール除去方法の一つとして、自転型ノズルシステムを用いたウォータージェットによる除去技術の開発を実施している。本年度は、これまでに開発した低速自転型ノズルシ
ステムを用いて高圧水中下におけるスケール除去試験を実施
し、好適なスケール除去能を得るための回転速度および軸送 ［教育］り速度の関係等を明らかにした。 （共同研究 代表：木崎） 環境学外実習（北海道・日高山脈）
現在の在学生：D3 1 名、D2 3 名（1 名インドネシア国費留学生）、D1 2 名（1 名中国人留学生）、M2 1 名（インド［参加国際学会・会議］
ネシア国費留学生）、M1 3 名、B4 5 名、B3 4 名・37th Stanford Geothermal Workshop, Stanford,
日本学術振興会特別研究員：D2 最首花恵（DC1）、D2 石
California, USA,（1/30-2/1）
橋拓也（DC2）
・9th Water Dynamics, Sendai, Japan (3/7-9).
・2012 ASLO Aquatic Sciences Meeting，Kyoto, Japan［海外研修］(7/8-13)
櫻井 圭介（M1）ミュンヘン工科大学（ドイツ）8/6-9/28
・18th Formation Evaluation Symposium of Japan,
IAESTE (2012)
Chiba, Japan, (7/27-28)
武田 怜（M1）GNS Science（ニュージーランド）12/1・32th International Geological Congress, Brisbane,
21 (2012)
Australia (8/5-10)
・21st International Conference on Water Jetting,［特筆すべき事項］
Ottawa, Canada (9/19-21)
・Best Paper Award、17th Formation Evaluation
・4th International Conference on Soil Pollution andSymposium of Japan（石橋）Remediation & 2nd International Workshop on Site
・Best student poster award、Global-COE symposium
Remediation, Yantai, China (9/23-26)
9/25-28、2012（プトリ）・Global-COE symposium, "Global Education and・Best paper award、21st International Conference on
Research Center for Earth and Planetary Dynamics"
Water Jetting（木崎）Sendai, Japan (9/25-28)
・資源・素材学会第 37 回論文賞：（2012）．（木崎）・36th Geothermal Resources Council, Reno, Nevada,・日本国特許 4968659：被処理物への穿孔方法およびそUSA, (9/30-10/3)のための装置（木崎）・7th Asian Rock Mechanics Symposium, Seoul, Korea,(10/15-19)
研究室ホームページ
・Joint Int. Workshop on Mine Surveying in China,
http://geo.kankyo.tohoku.ac.jp/gmel/
Xuzhou, China, (10/20-21)

Fig. 2 Relationship between temperature and relative
intensity of transparent light through H 2O duringcooling.

Fig. 3 Sampling of river water (Kosaka-gawa river).

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

Understanding and Utilization of materials and systems in Geosphere

教授

Fig. 4 Lecture (making rock thin section) for
elementary school students (Open Campus 2012)

アクティビティレポート 201217

太陽地球システム・エネルギー学講座

太陽地球システム・エネルギー学講座

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

地球物質・エネルギー学分野（土屋・浅沼研） Geomaterial and Energy (Tsuchiya & Asanuma Lab.)「安全・安心」
な地熱エネルギー利用を
目指して

浅沼

宏

Associate Professor

Hiroshi Asanuma

The members of the Geomaterial and Energy Laboratory (Tsuchiya and Asanuma Laboratory) are carryingout studies to enhance safe and secure utilization of geothermal energy from a viewpoint of instrumentation andmonitoring. Major research activities in 2012 include, (a) development of technologies to reduce risks of induced
felt earthquakes from reservoirs, and (b) ultra high resolution imaging technology around a borehole.  Asanuma
was awarded as GRC Best Presentation Award. Three invited talks were made by the member of the laboratory
and there were 8 reports on TV and newspapers in 2008.

プロジェクト研究
1．誘発有感地震に関する研究（STP）委員、（独）海洋研究開発機構、地球掘削科学推進委
員会科学計測専門部会委員、環境省地球温暖化対策技術開る調査研究

東日本大震災直後における家庭、避難所等でのエネル

産業技術総合研究所、海洋研究開発機構、ベルリン自由大発等事業「地中熱を利用した空気熱源ヒートポンプ空調シ

学、チューリッヒ工科大学、MIT、東京大学、九州大学、弘ステムの開発及び膨軟化断熱材の開発」
検討委員会委員長、前大学、宮城教育大学、室蘭工業大学

再生可能エネルギー 2014 国際会議組織委員会委員、日本●自治体、NPO 等との連携

地熱学会評議員、同企画委員会委員長、同総務／企画委員、
仙台広域圏 ESD・RCE 運営委員、ユネスコ・スクール支援
大学間ネットワークメンバー等

3．広域大規模災害時におけるエネルギーシステムに関す●他研究機関との連携

教育、学生の活動

宮城県、仙台市、奥州市●小中学校等との連携

浅沼：出前授業（8 回）、公開講座（4 回）●受賞

浅沼：GRC Best Presentation Award●外部資金の獲得

誘発有感地震は地熱、石油・天然ガス開発や CCS 等に

ギー利用に関するヒヤリング調査を行い、それに基づき広椋平（博士 3 年）は PHASE Project Meeting へ招へいさ【科研費】基盤研究 B【受託研究】JOGMEC、電源開発株

おける重大なリスクとして認識されている。本研究室では

域大規模災害に対応可能なエネルギーシステムについて検れ研究成果を発表するとともに米国地熱評議会（GRC）で式会社、奥会津地熱株式会社、国際石油開発帝石株式会社

以下のような研究により誘発有感地震の抑制・予測法の開討した。

成 果 発 表 を 行 っ た。 三 森（ 修 士 2 年 ）は 16th Formation●招待講演

発を目指している。
⑴スイス、バーゼルおよび柳津西山地熱地域で記録した誘発地震データの解析を行ない、誘発有感地震発生メカニ
ズムの解明を目指した。
⑵地震統計学的モデルを用いた誘発有感地震発生リスク評
価法について検討を行なった。
⑶天然ガス地下貯留における誘発有感地震発生リスク評価を実施した。

国際貢献

Evaluation Symposium of Japan で発表した。榮藤（修士
1 年）
はアメリカ地球物理学連合（AGU）
で発表した。

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

Studies for utilization of safe and secure geothermal energy

准教授

浅沼：2 回、椋平：1 回●テレビ放映、新聞報道

新聞報道 7 件、テレビ報道 1 件

当研究室は国際レベルの研究・教育を強く意識し、研究の国際的展開を図っている。浅沼はスイス、オーストラリアの企業と連携して、バーゼルおよびクーパー盆地で取得した AE の解析を行っている。
浅沼は IGA、および IODP の国際パネル委員を務めるとともに、バンドン工科大学においてバンドン工科大学の学2．坑井近傍の超高解像イメージング技術の開発生を対象に微小地震モニタリングに関する集中講義を実施の透水性き裂検出を実現可能な新たな計測技術に関する研●社会貢献・社会連携

地熱開発における不確定性を低減するために、坑井近傍究を開始した。

した。
浅 沼：International Geothermal Association (IGA) IGA
Research Committee 委 員、IODP 科 学 計 測 技 術 パ ネ ル

クーロン応力による誘発地震相互のトリガ作用に関する解析結果

18

Coexistence Activity Report 2012

誘発微小地震を用いた応力の推定結果

地震統計学的手法による誘発地震の解析結果

学会等での発表風景

ボアホール近傍での超音波伝搬シミュレーション結果

学会等での発表風景

アクティビティレポート 201219

太陽地球システム・エネルギー学講座

太陽地球システム・エネルギー学講座

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

太陽地球計測学分野（森谷研） Surface and Subsurface Instrumentation Laboratory (Moriya Lab.)

計測技術の社会実装への試み
准教授

Hirokazu Moriya

シミュレータでは、地層中の熱伝導率が均質であり、流体

The various activities using the techniques on the environmental measurement were made in the field ofgeothermal energy, mitigation of seismic risk, medical engineering and so on. The main part of the activities was
the contribution to the observational studies to mitigate seismic risks in gold mines at South Africa which was
conducted as an aspect of the SATREPS (Science and Technology Research Partnership for Sustainable
Development JST-JICA), where our techniques was applied to the AE(Acoustic Emission) events associated withthe rock failures due to the excavation in deep mine. The researchers from South Africa were accepted fortechnology exchange and educational exchange. The analysis of the AE associated with gas injection into the saltrock in Bernburg, Germany, was also carried out, and the fractured zones were estimated. The simulator for
GeoHP system was also examined, and the simulator was improved to evaluate the temperature change of layer
with inhomogeneous thermal-conductivity and horizontal aquifers. The fundamental research on the measurementof bone thickness during spinal surgery was also carried out. Four joint papers were published in the international
journals and proceedings and two oral presentations were made in domestic conferences.

活動の概要
本分野では、計測工学や信号処理法を基礎にして地熱貯

ンポジウムにて発表された。共同研究に関連して南アフリている。本年度は、特に AE・微小地震を用いた地震被害

領域によって熱伝導率が一様でない場合や、帯水層がある
場合も解析が可能になった。本シミュレータを使用することにより、帯水層を有し熱伝導率が不均質な地層中の温度や循環流体の温度の経時変化を評価することが可能である。

その他の研究
頚椎症性脊髄症の治療のために行われる椎弓形成術において、エアトームによる切削状況（位置、深度等）をリアル
Fig. 2 Seminar with Dr. Spottiswoode at the Research Center for Prediction ofEarthquakes and Volcanic Eruptions, Tohoku University.

クを低減するための基礎研究を行っている。椎弓形成術において椎弓内組織を超音波によりイメージング可能である

野では、破壊箇所の高精度標定技術により本研究の遂行にか否かを明らかにするため、MHz 帯の超音波を用いて骨育ならびに研究交流を行い国際貢献した。

寄与した。本結果は、共同研究者によって国際会議で報告

内からの反射波計測を行い、反射波計測により骨厚の推定された。

が 可 能 で あ る こ と を 明 ら か に し た。 本 研 究 の 結 果 は、

2. ドイツ岩塩鉱内での AE 計測

ドイツ Bernburg 鉱山内岩塩構造物の耐性評価を目的と低減のための観測研究に関する分野で活動を行った。内外した研究を Gießen 応用科学大学ならびに GMuG 社の研の研究者らと共同研究を実施するともに、南アフリカから究者らと行った。評価では、岩塩構造物に流体による圧力研究員を受け入れ、技術交流を行った。また、組織委員のを加えた際の岩塩破壊挙動を AE により計測するが、本分一員として国際会議を開催した。

国際共同研究1. 地震被害低減のための観測研究

地熱関連研究IEEE Transaction on Ultrasonics, Ferroelectrics andFrequency Control に掲載された。

地中熱利用に関する研究●他研究機関との連携に大きく依存する。システムの注熱能力が、地下の状態と鹿児島大学、Wits 大学、南アフリカ科学産業技術研究所、

その経時変化により、どのように変化するのか施工前にシイズルウィニ鉱山、
Gießen 応用科学大学、GMuG（ドイツ）、

ミュレーションしておくことは重要である。本分野では、

島田市民病院、三重大学

差分法と有限要素法を組み合わせた地層中の流体流動を考●招待講演

地中熱利用システムの能力は、地層中の流れる流体流動

慮できる地中熱利用シミュレータを開発している。従来の立命館大学、東京大学地震研究所、産業技術総合研究所、

●国際貢献

1件
外国人研究員受入 2 名（技術教育ならびに研究交流）南アフリカでは大深度の過酷な環境で金の採掘が行われ●社会貢献・社会連携ており、採掘現場周囲で発生する誘発地震のため毎年 200

21st International AE Symposium・Organizing

名近くの人命が失われている。本分野は、JST-JICA 地球規模課題対応国際科学技術協力事業の「地震被害低減のた

committee、日本地熱学会・編集／学会賞選考委員、地中熱めの観測研究」に参画している。本研究は、立命館大学、東利用技術専門部会・幹事、㈳日本非破壊検査協会・AE 部門

京大学、産業技術総合研究所、南アフリカの大学・研究機

幹事、物理探査学会・代議員関である Wist 大学、CSIR 等との国際共同研究である。

●国際教育関係

海外での学術教育交流（オークランド大学、オストラバ

本分野では、地震リスクの評価精度向上に関する研究に携わっており、その中でも岩盤の微小破壊に伴う弾性波源

工科大学
（チェコ）
、
ヴロツワフ工科大学（ポーランド）、リュ（AE：Acoustic Emission）の計測と AE の高精度標定によ

ブリャナ大学（スロベニア）、北京科技大学、サンパウロ大る岩盤内損傷ゾーンの評価で寄与している。本年度は、イ

学、リオデジャネイロ大学、マヒドンウィタヤヌソーン高ズルウィニ鉱山の深度約 1km で、金鉱石掘削に伴う岩盤校（タイ）、インスブルック大学（オーストリア）、トレントの非小破壊を AE により検出し、本分野の有する震源位置

大学（イタリア）、等）、学生国際工学研修実施（チェコ、ポー

高精度決定技術を適用することにより、岩盤のダメージ

ランド）、サマープログラム TESP2012 支援、訪問受入（トゾーンの位置やダメージゾーンが時間とともに移動していく様子を明らかにした。本研究に関連する成果は、国際シ

20

タイムでモニタリングする方法について、脊髄損傷のリス

カ科学産業技術研究所より 2 名の研究者を受入れ、技術教

層計測、地中熱エネルギー利用システムシミュレータの開発、深部鉱山内での地震リスク評価法等、幅広い研究を行っ流も一様流れである場合のみ解析可能であったが、深度やCoexistence Activity Report 2012

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

Implementation of measurement technologies to society

森谷 祐一

Associate Professor

Fig.1 Source locations of induced AE at Ezluwini gold mine in South Africa, where
the source locations were determined by the advanced mapping techniques.

Fig.3 Simulated temperature change of layer with thermal gradient andinhomogeneous horizontal thermal conductivity during heat extraction.

ロイ工科大学、グルノーブル工科大学、パリ国立鉱山学校、
ベトナム水資源大学、インド大使館、等）
アクティビティレポート 201221

太陽地球システム・エネルギー学講座

太陽地球システム・エネルギー学講座

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

太陽地球計測学分野（村田研） Earth System Monitoring and Instrumentation (Murata Lab.)

大気中のオゾン等微量成分の変動の研究
准教授

功

Isao Murata

Some wavenumber regions for CH4 profile retrieval were compared to investigate accuracy of CH4 profile

using infrared spectra observed with FTIR at Tsukuba. A new type of balloon-born instrument for observing
stratospheric ozone with small spectrometer was tested. We participated in the NDACC/IRWG meeting held at
Wengen, Switzerland on 11 - 15 June 2012 and presented our results of CH4 observation.

の太平洋高気圧の張り出しが 9 月下旬まで続き、そのため催された（Fig. 2）。ここでは我々のつくばでのメタン解析

観測に適した風向がまったく実現しなかったため放球を行

結果の発表を行ったほか、解析手法の最適化などについてうことが出来ず、観測を断念した。2013 年度に改めて観多くの情報交換を行った。また、ユングフラウヨッホにあ測を行う予定である。

るベルギーのグループの観測施設も見学することが出来た

NDACC/IRWG 会議は前述の FTIR 観測を行っている世
界中の 20 以上の研究グループが年に一度集まって観測手

また、今年は一般向けの雑誌「RikaTan」に「特集

大気当研究室では、「グローバルな環境変動」
をキーワードに、るところである。そこで、我々もつくばの観測スペクトル法や最新の結果に関する情報交換を行う会議で、今回はベの環境問題」の記事のひとつとして「フロン規制でオゾンオゾン減少問題や地球温暖化など、地球規模の環境変動にを用いて、3μm付近の 5 つの吸収線の組み合わせを様々にルギーのグループの主催でスイスのヴェンゲンで 6 月に開層破壊は止まったか？」と題した文章を依頼され執筆した。

関 わ る 大 気 中 の 微 量 成 分 の 観 測 的 研 究 を 行 っ て い る。

変えて解析結果の比較を行っている。まだ最終的な結果は2012 年は、つくばにおけるフーリエ変換型分光器（FTIR）

出ていないが、日本のような湿度の高いところでは水蒸気を用いた観測データの解析、新型光学オゾンゾンデの改良、量の多い夏には水蒸気の吸収線の影響を受けやすく、ヨーNDACC/IRWG 会議参加などを行った。

ロッパなど他の地域の比較結果とは若干異なった結果が出

つくばにおける FTIR による観測は、国立環境研究所とている。また、オゾンに関しては修士課程の学生が北極域の共同研究として 1998 年より行っている。この観測ではのオゾン破壊の中緯度への影響をつくばの観測結果から調オゾンやその関連成分の他、メタンや一酸化二窒素などのべる解析を始めており、11 月には福岡で行われた大気化

温室効果気体も観測している。最近はメタン高度分布の解学討論会で初期結果を発表した。

析を進めているが、解析精度の向上には用いる吸収線の選光学オゾンゾンデを用いた上部成層圏オゾン高度分布観

択やパラメータの最適化が重要となる。FTIR を用いた同測は、宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所、東京大学、様の観測を行っている国際的な研究グループ NDACC/

国立極地研究所との共同研究である。2012 年は、新たに

IRWG (Network for the Detection of Atmospheric

開発した分光器型センサー（Fig. 1）に見られた不具合をComposition Change/Infrared Working Group) 内でも、最修正し、9 月に北海道大樹町にて大気球観測を行う予定で適な吸収線の組み合わせとパラメータの調整を議論していあった。現地での準備・調整は順調に進んだが、今回は夏Fig. 1. New optical ozone sensor with small spectrometer.

22（Fig. 3）。

Coexistence Activity Report 2012

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

Variations of ozone and related trace species in the atmosphere村田

Associate Professor

Fig. 2. Group photo of NDACC/IRWG meeting

Fig. 3. Observatory at Jungfraujoch

アクティビティレポート 201223

太陽地球システム・エネルギー学講座

太陽地球システム・エネルギー学講座

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

地球開発環境学分野（高橋研） Earth Exploitation Environmental Studies (Takahashi Lab.)

環境調和型開発システムに関する研究
教授

高橋

弘

Studies on environment-friendly development systems

Hiroshi Takahashi

In 2012, the research activities of this laboratory are as follows:
1) The high quality cover soils for radiation-contaminated surface soils were developed by applying fiber-cementstabilized soil method for Tsunami sludge. This research was finically supported by the Environment Research
and Technology Development Fund (K122104) of the Ministry of the Environment, Japan.
2) The actual construction to create the artificial ground by recycling Tsunami sludge in Ofunato city in Iwate
Prefecture and Natori city in Miyagi Prefecture were carried out. These actual constructions were financially
supported by The Mitsui & Co., LTD. Environmental Fund and Tohoku Construction Association.
3) Artificial planting soils with wood chips were made by improving the dam dredged soils. It was confirmed
through the measurement of soil physical properties that this planting soil has several high qualities.
4) The adhesion tests were performed using the specimen at different compressive strength. Then, the relationshipbetween the roughness and the wettability of various soils and water animal’s cuticles was investigated statistically.
5) The algorithm to predict the ground strength and to judge the obstacle from the resistive force acting on thebucket was constructed.
主な研究活動：②津波堆積物の再資源化による人工地盤造成（三井物産環

機能性覆土材の開発（環境省環境研究総合推進費補助金）

術開発支援＜東日本大震災関連＞）①津波堆積物を用いた放射能汚染掘削土壌被覆のための高福島県では放射性物質に汚染された土壌を掘削する除染

境基金 東日本大震災復興活動助成および東北建設協会 技2011 年に引き続き、三井物産環境基金東日本大震災復里見 知昭

Assistant Professor

Tomoaki Satomi

On the artificial ground by recycling Tsunami sludge

At Ecollab, Tohoku University

繊維質処理土の緑化基盤材としての適用可能性について土度を推定する手法について研究を開始した。さらに災害現壌物理特性の観点から検討した。その結果、繊維質処理土場での復旧作業を自動化するためには、パワーショベルにに木材チップを適量混合することにより、保水性・軽量性・

よる掘削作業の自動化は必須である。そこで、異物の混入

通気性・三相分布・保肥性の全てに対して目標値を満足す

した土砂を自動掘削するための基礎研究として、バケット

る緑化基盤材を生成できることを確認した。

に作用する抵抗力から異物の混入を判断するアルゴリズムの構築を目指している。

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

Professor

助教

Fig.4 Artificial planting soils with wood chips made in this laboratory④土砂付着のメカニズム解明と昆虫の骨格構造を模擬した
非付着性材料の開発（科研費・萌芽研究）

Fig.6 Experimental apparatus to predict the ground strength byresistive forces acting on the bucket

本年は、土と金属材料に作用する圧着強度の関係に注目作業が精力的に行われているが、しばらくの間、掘削土壌

興活動助成により、岩手県大船渡市において津波堆積物再を仮置きしなければならず、掘削土壌の安心・安全保管が資源化の試験施工を実施した。また東北建設協会技術開発

し、圧着強度の異なる供試体を作り金属材料との付着メカ

極めて重要である。そこで支援＜東日本大震災関連＞により、名取市において津波堆

ニズムの解明を試みた。その結果、圧着強度が増えるにつ本 研 究 室 で は、平 成 24 年

積物再資源化の試験施工を実施した。大船渡市の試験施工

れて土同士の凝集力が増え、土が付着しにくくなることを度環境研究総合推進費補助

では農地に堆積した津波堆積物を、また名取市の試験施工確認した。また非付着性材料を開発するため、土中および金の採択を受け、津波堆積では広浦湾に堆積した津波堆積物を浚渫し、繊維質固化処

水中に生息する動物外皮について粗さとぬれ性を調べ、双物を用いた高機能性覆土材

理土工法により再資源化し、人工地盤を造成した。試験施方の関係を統計的に考察した。

の開発研究を行っている。

工の様子は、複数のメディアに取り上げられ、情報発信さ

本年度は主として覆土材のれた。

耐侵食性、難透水性およびFig.7 Experimental apparatus to judge the existence of obstacle byresistive forces acting on the bucket

乾湿繰り返しに対する高耐久性について検討し、目標

特別講演：

性能を満足する覆土材を開日本クレーン協会の通常総会（仙台市）にて、高橋教授が発した。

「繊維質固化処理土工法による津波堆積物の再資源化」と題

Fig.1 Embankment to examine thedurability for erosion by rainfall

して特別講演を行った（10 月 18 日）。
展示会：
Fig.5 Measurement wetting property of insect cuticle

国土交通省東北地方整備局主催の展示会「EE 東北」（10

月 24 日～ 25 日）にて、高橋教授が日本建設機械施工協会
Fig.3 Actual construction to recycle Tsunami sludge in Natori city,
Miyagi Prefecture⑤バケットに作用する掘削抵抗力による地盤強度の推定と災害復旧作業の自動化

建設ロボットの実現には、建設ロボットが作業中に作業

24

Coexistence Activity Report 2012も参加し、本分野の研究内容の展示を行った。
学外ゼミ：③廃棄物の複合利用による低コスト耐震性地盤材料の開発

環境を自律的に把握できることが必要不可欠である。そこ
で、最も普及しているパワーショベルのロボット化を目指は名取市の震災廃棄物処理現場を見学し、廃棄物処理の現

本年は、繊維質処理土を用いた環境修復に寄与するため、し、本年度よりバケットに作用する掘削抵抗力から地盤強状について研修した。

と堤防補強・環境修復への適用（科研費補助金：基盤 B）
Fig.2 Permeability tests

東北支部長としてテープカットを行うとともに、展示会に研究室恒例の学外ゼミを 11 月 2 日に実施した。本年度

アクティビティレポート 201225

太陽地球システム・エネルギー学講座

太陽地球システム・エネルギー学講座

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

地球開発環境学分野（高橋・坂口研） Earth Exploitation Environmental Studies (Takahashi & Sakaguchi Lab.)

地殻環境・エネルギー技術の新展開
准教授

Associate Professor

Kiyotoshi Sakaguchi

Our activities in 2012 have been mainly devoted to studies on (1) crustal stress fields before and after the 2011
Tohoku-Oki earthquake, in Kamaishi area of northeast Japan, (2) poroelastic parameters of sandstone for a longterm monitoring in the geological sequestration of CO2, (3) a novel X-ray CT based numerical model analysis fordrill core samples under confining stress, (4) two-phase flow characteristics for a rock fracture under confining
stress, (5) a novel field-scale numerical model analysis of fluid flow in a fractured reservoir, and (6) a new processof H2 production utilizing geothermal or waste heats.

助教

渡邉 則昭

Assistant Professor

Noriaki Watanabe

発に関する成果を国際誌 Water Resour. Res. において発表し、加えて、本邦勇払の油ガス貯留層の従来型既存き裂・受託研究：JOGMEC 石油・天然ガス基礎研究（H23-H24

ネットワークモデルを基に1 km3の GeoFlow モデルシミュ

年度、
渡邉）
、
JST 復興促進プログラム（A-STEP）（H24-H25

レーションを実施し (Fig. 5)、従来モデルでは説明できな
い坑井間の生産性の差が、優先流路形成の影響により説明可能であることを明らかにした。また本研究の成果の一部に 関 し て、Best Paper Award of the 17th Formation
Evaluation Symposium of Japan を受賞した。

1. 東北地方太平洋沖地震前後における岩手県釜石地域のる。本年はまず、新たに開発した実験システムを用い、広地殻応力場評価（科研費・基盤 B，共同研究

代表：坂口）

範な Terzaghi の有効応力下（2 ～ 35MPa）における水飽

東北地方太平洋沖地震による浅所地殻応力場の変動を定

和多孔質砂岩の多孔質弾性パラメータ（間隙圧係数 B、有量することを目的に、岩手県釜石鉱山 550mL 坑道におい効応力係数、ヤング率など）を明らかにし（Fig. 2）、さらにて、円錐孔底ひずみ法による地圧計測を行った。計測は地CO2 存在下での測定のための準備を進めている。

に実施した（Fig. 1）。その結果，最大主応力の方向は地震前に比べて東の方向に回転し，中間主応力と最小主応力の化石資源以外を原料とした低炭素排出型の新しい水素製・Geothermal Resources Council 2012 Annual Meeting,費・挑戦的萌芽研究、JST 受託研究

代表：渡邉）

造プロセスとして、地熱や工場排熱等を利用した硫黄の酸化にともなう水素生成反応に関して pH および温度依存性

地熱や油ガス貯留層あるいは地震断層の掘削コアサンプ

を明らかにし（Fig 6）、国際誌 Int. J. Hydrogen Energy にた。一方、主応力、鉛直応力の値は、地震前に比較して 2

ルから原位置の岩盤水理情報を取得するため、JAMSTEC、

おいて発表した。加えて、水素生成反応の速度論モデルを倍以上の値となっていることを報告した。2 年目の測定とJOGMEC あるいは JAPEX と共同で応力下ノイズレス X

構築し、現在国際誌への投稿を準備している。

して、平成 24 年12月17日～ 21日に測定を行う予定である。

線 CT に基づく数値モデル解析法の開発を行っている。本

【外部資金の獲得】

方向は、最大主応力軸を中心に回転しているように思われ・7th Asian Rock Mechanics Symposium, Korea (10/15・The 18th Formation Evaluation Symposium of Japan,

スの開発を行っている。本年はまず、熱水中での硫黄の酸

代表：渡邉）

応用地質㈱、3D 地科学研究所【参加国際学会・会議】

6. 地熱や工場排熱を用いた新規水素製造プロセス（科研3. 掘削コアサンプルの応力下 X 線 CT に基づく数値モデ
ル解析（共同研究

年度、渡邉）
・共同研究：JAMSTEC、JAPEX、JOGMEC、鹿島建設㈱、10/19、坂口 )化還元サイクルを通じたバイオマスからの水素製造プロセ

震発生後ほぼ 1 年となる平成 24 年 2 月 27 日から 3 月 1 日

年度、渡邉）

Chiba, (9/27-28、渡邉 )USA (9/30-10/3、渡邉、Fig. 7)【国内学会における学生発表】

・第 5 回資源・素材学会東北支部若手の会（10/12-13、修士課程学生 1 名）・日本地熱学会

湯沢大会（10/24-10/26、修士課程学生

1 名）【社会貢献等】

・オープンキャンパスにおいて小・中学生向けに公開講座

・科研費：基盤研究（B）（H23-H25 年度、坂口）、基盤研究を行った（7/30-31、坂口、Fig. 8）

製コアホルダに関する成果を国際誌 Rock. Mech. Rock（A）
（H21-H25 年度、坂口（代表 北大・金子）、若手研究・仙台市立上杉山通小学校で「飛び立とう

Eng. において公表し（Fig. 3）、さらにより高圧（200 MPa（A）（H23-H24 年度、渡邉）、挑戦的萌芽研究（H23-H24

年度はまず、新たに開発した X 線 CT 用炭素繊維充填樹脂

Solar and Terrestrial Systems and Energy Sciences

Toward Advanced environmental geomechanics and energy technology

坂口 清敏

未来に向かって」の授業を行った（12/7、坂口 )まで）で使用可能なコアホルダの開発を進めている。
4. 応力下岩石き裂における二相流体流動特性（科研費・若手研究（A）代表：渡邉）

地熱や油ガスの生産性予測あるいは地下汚染修復のため

Fig. 1. Directions of principal stresses (lower hemisphere) in Kamaishi area,
northeast Japan.

には、水と蒸気、油・ガスあるいは非水溶性汚染物質など、
地下岩盤中における複数の流体相の流動予測が必要であるが、主要な流動経路となるき裂の二相流動特性は未解明で

2. CO2 貯留環境下における砂岩の多孔質弾性パラメータ（科研費・基盤 B

代表代行：坂口）

CO2 地中貯留におある。本年は、封圧下の花崗岩中の油水二相流動に関して、
まず従来考えられていたよりも毛細管現象の影響が大きい

Fig. 3. Geologic core holder with a CFR PEEK bodyfor the X-ray CT under confining pressure.

Fig. 4. Relative permeability curves for oil-water flow
through a fracture under confining pressure.

Fig. 5. Field-scaled (1 km 3 ) GeoFlow model
simulation for the Yufutsu oil/gas fractured reservoir.

Fig. 6. pH- and temperature-dependent hydrogenproduction from water with sulfide as a reducer.

Fig. 7. Assist. Prof. Watanabe talking at Geothermal
Resources Council 2012 Annual Meeting.

Fig. 8. Extension lecture for elementary and juniorhigh school students by Assoc. Prof. Sakaguchi.

ことを明らかにし、さらにき裂の相対浸透率曲線は既存のものとは全くことなることを明らかにした（Fig. 4）。

けるモニタリング手法の一つ、岩石の多5. GeoFlow を用いたフィールドスケール精密貯留層モ

孔質弾性理論に基づ

デリング（JOGMEC 受託研究

いた地表変位の逆解

地熱や油ガスのき裂型貯留層における流体流動の実態を

析 法 に お い て は、CO2 貯留環境下におより良く理解するため、岩石き裂内での優先流路の形成をける岩石の多孔質弾

考慮可能なき裂ネットワークモデルシミュレータ

性パラメータの正確な把握が必要であ26

代表：渡邉）

Fig. 2. Skempton’s coefficient B as a function ofconfining pressure for Kimachi sandstone.

Coexistence Activity Report 2012

GeoFlow を用いたフィールドスケール精密貯留層モデリ
ング法の開発を行っている。本年はまず、GeoFlow の開アクティビティレポート 201227

日本学術振興会
特 別 研 究 員

ヘルナンド バコサ

環境修復生態学分野

Geoenvironmental Remediation Laboratory

博 士 研 究 員

奈良 郁子

博 士 研 究 員章 真怡

研 究 支 援 者

趙 成珍

技 術 補 佐 員

藤田 香菜

技 術 補 佐 員

山本 麻理

事 務 補 佐 員

松山 磨依

環境負荷の小さい修復技術の開発
教授

Development of Environmental Load Reduced Remediation Technology

井上 千弘

Professor

Chihiro Inoue

助教

助教

Assistant Professor

Assistant Professor

畑山 正美

Masayoshi Hatayama

小川 泰正

Yasumasa Ogawa

23 ～ 25 年度、代表者：井上）、日本学術振興会科学研究費

Contamination of soil and groundwater by chlorinated organic compounds, petroleum hydrocarbons and heavy
metals has been a serious problem today. However, effective methods that removes spread pollutants without load
for environment have not been developed. Our target is to develop remediation technologies for contaminated soil
and groundwater with low cost, energy and environmental load. From this point of view, we are conducting
researches on (i) chemical dechlorination of chlorinated organic compounds with natural minerals or iron powder,(ii) microbial degradation of chlorinated organic compounds and petroleum hydrocarbons, (iii) characterization andchemical stabilization of heavy metals in soil, (iv) phytoextraction of heavy metals. Also, we are investigating
microbial sulfide-oxidizing and sulfate-reducing processes to apply for industrial and environmental issues.

助成金・挑戦的萌芽研究（平成23 ～ 24年度、代表者：井上）、
環境研究総合推進費（平成 23 ～ 25 年度、代表者：井上）石油天然ガス • 金属鉱物資源機構との共同研究（平成 22 ～24 年度、代表者：井上）、三井物産環境基金・東日本大震災
復興助成（平成 23 ～ 25 年度、代表者：東北学院大学・遠藤教授）、住友財団

Environmentally Benign Systems

Environmentally Benign Systems

自然共生システム学講座

自然共生システム学講座

環境研究助成（平成 23 ～ 24 年度、代表者：小川）、国家自然科学基金（中国）・外国人若手研究者（平成 23 ～ 24 年度、代表者：畑山）Photo 2 GS-MS for measurement of organic contaminants

2012 年の主な研究活動

物の微生物分解に関し、これらの分解に有効な微生物集積
培養系を確立し、その構成微生物と各微生物間の相互作用

社会貢献

教育

植物を利用する環境浄化として、ハクサンハタザオを用の解析を進めた。また石油系炭化水素汚染土壌から見出し

いた実土壌からのカドミウム除去試験を開始した。カドミ

た単環芳香族を優先的に分解する細菌に関し、その分解能

井上教授は、経済産業省中央鉱山保安協議会金属鉱業等

ラム学生 1 名を受け入れた。現在の在籍学生：D3 4 名、ウムを多く含む畑地を借用し、カドミウム高蓄積植物のハ力や土壌中での挙動を評価した。硫酸還元細菌による硫化鉱害防止部会専門委員、経済産業省先進型坑廃水処理技術

D1 1 名、M2 2 名、M1 3 名、SC4 5 名、SC3 4 名、

クサンハタザオを定植し、土壌からカドミウムを吸収させ水素生成を防ぐために、その生育抑制物質の検討を行った。

開発評価検討会委員長、石油天然ガス・金属鉱物資源機構

このうち留学生：ハンガリー 1 名、中国 2 名、インドネシ

カドミウムを濃縮した植物体を収穫して、土壌の浄化を図

鉄粉を利用した残留性有機汚染物質の分解について、環境調査指導（尾太鉱山）鉱害防止技術委員会委員長に新たるものである。秋口に定植したハクサンハタザオは順調に

物質制御学講座（DOWA ホールディングス寄附講座）の地に就任し、鉱害防止の推進に貢献した。これに関連し「旧生育し、既に高濃度のカドミウムを体内に蓄積しており、

圏環境学分野と共同で研究を実施した。微生物を利用した

尾太鉱山廃水流出」に関連する井上教授のインタビュー記

初夏の収穫に向けて順調に研究は推移している。またヒ素

金属回収技術に関して、石油天然ガス • 金属鉱物資源機構

事が掲載された（5 月 13 日付東奥日報）。また井上教授は、

高蓄積植物モエジマシダにおけるヒ素吸収と耐性機構の生（JOGMEC）と共同でヒープリーチングの効率化に関する

みやぎ県民大学の公開講座「生物を利用した環境修復」を

新化学技術推進協会第 1 回新化学技術研究奨励賞

理学および分子生物学的研究を引き続き行った。

研究を実施した。

担当するとともに、水戸第一高校、浜松北高校、安積黎明

目：津波堆積物由来重金属等への植物浄化法の適用高校で模擬授業を行った。

者：畑山正美地下環境における重金属類の化学形態変化と溶出挙動の解明を進め、自然由来重金属類がもたらす環境問題へのア
プローチを行なった。国内各所から採取した岩石試料に対

東日本大震災復興に関する取り組み

国際交流

清華大学との研究・教育協定に基づき、共同教育プログ

ア 1 名（9 月末帰国）

受賞

日本応用地質学会論文賞

受賞題
受賞

受賞題目：竜の口層の堆積岩における重金属類の溶出挙動および形態変化に及ぼす風化のし、嫌気条件および好気条件での長期溶出試験や風化試験

地震と津波によって生じたヒ素汚染土壌に対し、モエジ等を行い、地下に存在する状態や地表に露出した場合の重マシダによるファイトレメディエーションの検討を行って井上教授は清華大学（中国）I-NET の客員教授に就任し

金属類化学形態の長期的変化を予測した。

いる。2012 年は宮城県内沿岸部の合計 5 地点において、た。また畑山助教が清華大学に長期滞在して植物による環

平成 24 年度八大学工学系連合会主催博士学生交流フォー

東北学院大学工学部の遠藤銀朗教授のグループと共同で浄境浄化の研究を実施した。

ラム最優秀ポスター賞

クロロエチレンやクロロベンゼン類などの有機塩素化合影響

受賞者：須藤孝一・米田剛・小川泰正・山田良一・井上千弘・土屋範芳
受賞題目：ヒ素超蓄積植物モエジ

マシダにおけるヒ素輸送・蓄積機序の解明

化のフィールド試験を実施した。

受賞者：菅原一輝（D1）

福島第一原発事故への対応として、ガンマ線カウンター（パーキンエルマー社製 Wizard2480）を用いた各種環境試料や食品の放射性セシウム簡易測定を継続的に実施し、放定植するプラグ苗（９月）

生育中の苗（１２月）

春先の圃場（３月）

射能汚染に対す
る食品の安全・
安心確保に大き開花・収穫期（６月）く貢献している。また、オー

Photo 3 Lecture at Tsinghua university

プンキャンパスやパーキンエル
試験圃場へのハクサンハタザオの定植（９月）

収穫の状況（６月）

Fig.1 Field trial of cadmium removal from contaminated soil by Arabidopsis halleri
ssp. gemmifera

28

Coexistence Activity Report 2012

主な外部資金・研究プロジェクト

マー社主催の講
習会等で講演を行った。

Photo 1 Arsenic accumulating-fern Pteris vittata

日本学術振興会科学研究費補助金・基盤研究（A）（平成

Photo 4 Best poster award on student forum of association of
top 8 engineering university society (Mr. K. Sugawara, DC1)

アクティビティレポート 201229

Environmentally Benign Systems

環境分析化学分野

Environmental Analytical Chemistry

新しい化学分析モチーフとその環境系・生体系物質計測への展開

星野 仁

Professorの近赤外（NIR）吸収特性に着目し、溶液環境に応答するセ

1. 高安定性複核ランタニド錯体の自己組織化とバイオイ

性を支配する電子状態の検討を行った。

ど f 軌道電子に由来する特有の機能を有する。これらは磁が 0 の場合は安定な閉殻、1 の場合は完全なジラジカルを

気共鳴イメージング（MRI）や NIR 発光イメージングのた表す。我々は、この錯体のジラジカル率が溶媒和により変めのコントラスト剤やバイオイメージングプローブに直結化するというモデルを提案した（Figure 2）。この結果は、する機能である。ランタニド錯体の基本的な要件として生ジラジカルとしての特性が外部刺激により大きく変化する

体内で解離しないこと、つまり速度論的安定性が挙げられことを示し、電子状態における柔軟性がセンサーとしてのる。我々はチアカリックスアレーン（TCAS）と Ln とを水

機能をはじめとした物性発現の鍵となることを示してい

溶液中で混合するだけで複核錯体 Ln3TCAS2 が自己組織的る。（ICCC40）

s–1（25 °C, I = 0.4）
、半 減 期 は 8.13 h で あ っ た。 現 在Atsuko Masuya

☆国際交流

果」唐島田

龍之介（M2）

・田村昂作：化学系大学院生交換プログラム、韓国 POSTECH、・40th International Conference on Coordination

金 基文 研究室、ホスト分子 Cucurbituril に関する研究。

Chemistry, Special poster award, “Self-assembly of・田中秀林：IAESTE 海外インターンシップ、Environmental

Thiacalix[4]arene and Ln III to Kinetically Stable

Assessment and Management, TUNISIA、日本における環境アセスメント及びマネジメント調査。

Complexes”, 壹岐伸彦
・第 2 回 CSJ 化学フェスタ 2012 、優秀ポスター発表賞

・壹岐伸彦：共 同 研 究 、 H a r v a r d M e d i c a l S c h o o l ,「8- ヒドロキシ -7- ヨード -5- キノリンスルホン酸 - 界面

Massachusetts General Hospital、P. Caravan 教授、磁活性剤ミセル発光増感システムを用いる微量鉛（II）の定

気共鳴イメージングコントラスト剤および PARACEST

量及び発光機構の検討」菅原かおり（M2）

試薬開発。

・第 2 回 CSJ 化学フェスタ 2012 、優秀ポスター発表賞「アピゲニン−界面活性剤ミセル系分析システムを利用☆受賞

・第９回ホスト−ゲスト化学シンポジウム、ポスター賞

した Al および Ga イオンの高感度蛍光光度定量法の開発」唐島田龍之介（M2）「d8 遷移金属－ラジカル配位子錯体の水素結合生成に基・Sendai Symposium on Analytical Sciences 2012, ポス

づく近赤外吸収アニオンセンシング」和田祥太朗（M2）

ター賞 Best Presentation Award, “Anion-sensing ability

・みちのく分析科学シンポジウム 2012、優秀ポスター賞o f o - d i i m i n o b e n z o s e m i q u i n o n a t o - d 8 m e t a（l II）

「Al および Ga −アピゲニン錯体を用いた蛍光光度定量

complexes based on switching of near-infrared法における機能性媒体としての界面活性剤ミセルの効

absorption via hydrogen bonding,” 和田祥太朗（M2）ある化合物の電子状態における一重項ジラジカルの寄与
はジラジカル率（diradical index）と呼ばれ、ジラジカル率

Yb3TCAS2 の場合、加溶媒分解反応速度定数は 2.37 × 10–5

Assistant Professor

升谷 敦子

ンサーとして開発してきた。今回、この錯体の鋭敏な応答

ランタニド（Ln）錯体は磁気緩和や近赤外（NIR）発光なは 速 度 論 的 に 安 定 で あ っ た。 例 え ば NIR 発 光 を 示 すAssociate Professor

Nobuhiko Iki

Hitoshi Hoshino

研究成果に形成することを発見した（Figure 1）。さらに Ln3TCAS2

助教

壹岐 伸彦

The aim and goal of this division are to develop analytical and measurement methods, which serve as an
essential technology to ensure public security via environmental assessment and integrity.   The analyticaltechnique of future will fulfill requirements such as (1) assessment of environment and safety, (2) support for healthand medical treatment, and (3) accessibility of residents and citizens, and therefore will be designed on the basisof conditions such as (a) Real-life, (b) Real-time, and (c) Real-opportunity. Obviously sophistication of precise-madeanalytical instrument is not the only solution to satisfy these requirements.   We believe that breakthrough inanalytical technology will be brought by development and application of chemical motifs capable of recognizing
materials and by establishing methodology for separation/preconcentration and detection/determination methods
for materials of environmental importance.  Among such chemical motifs that we studied this year, three examples
will be described:
1.  Kinetically inert multi-nuclear complex as a potential candidate for bio-imaging probe formed by self-assemblyof lanthanide(III) and thiacalix[4]arene-p-tetrasulfonate in aqueous solutions.
2.  Mechanisms of solvent effect on the singlet diradical index of bis(o-diiminobenzosemiquinonato)platinum(II)complex.
3.  Variable temperature (VT) capillary electrophoretic reactor (CER) for determination of activation parametersof solvolytic dissociation of metal complexes.

メージングへの展開

准教授

Environmentally Benign Systems

Development of Chemical Motifs for Environmental and Biochemical
Analysis

教授

自然共生システム学講座

自然共生システム学講座

Figure 2. Interpretation of solvent effect on the singlet diradical index.

3. 温度可変キャピラリー電気泳動反応器の開発

上記１で述べたように、金属錯体の機能発現には速度論的安定性が前提となる。当研究室は速度論的安定性を均一

Gd3TCAS2 について MRI コントラスト剤としての検討を溶液中で直接評価する手法—キャピラリー電気泳動反応器

進めている。
（Eur. J. Inorg. Chem., 2012, 3541）（CER）を世界に先駆けて報告した。今回、温度可変（VT）

Figure 1. Self-assembled formation of Ln3TCAS2, providing promising functions
such as NIR emission and 1H relaxivity for bio-imaging probes.

測定を組み込み、VT-CER を開発した。これにより金属錯
2. ビス（o- ジイミノベンゾセミキノナト）白金錯体の一重項ジラジカル電子状態に対する溶媒効果の解明‡

ΔS といった活性化パラメタで表示することに成功した‡

一重項ジラジカルは、その複雑な電子状態、さらにそれ（Figure 3）。これにより解離反応機構が推定でき、ひいてに起因する特異な反応性や非線形光学特性といった観点か

は速度論的高安定性錯体の設計指針の獲得につながると考ら、現在世界的に注目されている物質群である。当研究グえている。（SCE 2012）

ループでは、一重項ジラジカル電子状態を有する白金錯体

30

体の解離反応速度定数だけではなく、その中身をΔH や

Coexistence Activity Report 2012

Figure 3. An example of solvolytic dissociation reaction, the mechanism of which
was clarified with VT-CER.

アクティビティレポート 201231

Environmentally Benign Systems

環境生命機能学分野

Environmental Bioengineering

マイクロ・ナノ電極システムを利用した環境・医工学バイオセンシングデバイスの開発

Qiang Chen
助手
（WPI）

高橋 康史
Assistant Professor
助手
（WPI）

Javier Ramon-Azcon
Assistant Professor
研究アドバイザー

松平 昌昭

博士研究員

教授

末永 智一

Professor

Tomokazu Matsue

Micro/nano-biosystems address the continuing demand in bioprocess science and engineering for fast andaccurate analytical information that can be used to rapidly evaluate the interactions between biological systems
and bioprocess operations. Furthermore, these systems can miniaturize and functionalize analytical devices. We
have developed biosensing devices incorporating micro/nanoelectrodes for environmental/biomedical applications.
In this year, a scanning electrochemical microscopy using a nanoelectrode (NanoSECM) was developed. By
using the NanoSECM, high-resolution electrochemical imaging was succeeded. We also developed Bio-LSI system
for imaging biomolecules.

研究概要
現在、マイクロ・ナノシステムを組み込んだデバイスのバイオへの応用に大きな期待が寄せられている。これらのデバイスを用いる事で、これまで観察できなかった生体現
象を捉える事や、簡便で迅速な環境評価・医療用検査ツー
ルへの応用が可能になっている。そこで、
我々はマイクロ・ナノ電極の作製や測定システムの開発を行い、バイオセン
シグを行った。

フロリダ国際大学（米国）、成功大学（台湾）、南開大学（中国）
企業：電力中央研究所、機能性ペプチド研究所、クリノ、日本航空電子、日立製作所、北斗電工、八十島プロシード、トッ
パンテクニカルデザイン、アィティリサーチ、大日本印刷、
生化学工業、ナノコントロール、パナソニック

今 年 は、ナ ノ 電 極 を 用 い た 走 査 型 電 気 化 学 顕 微 鏡（NanoSECM）を開発した。このシステムを用いて、微細学会発表等な構造物の計測に成功した。また、企業と共同研究を行い、LSI と MEMS を融合させた生体分子検出システム（BioLSI）を開発した。
このように、2012 年はマイクロ・ナノシステムを組み込んだ環境・医工学バイオデバイスやシステムの開発に成功しており、これらの研究を通して、社会、地域に貢献が期待できると考えている。

平成 24 年に招待講演を 11 件行った。これらを含め、55件以上の学会発表を行った。

社会貢献
平成 24 年 7 月 30 日㈪、31 日㈫に行われた オープンキャ
ンパスにおいて、参加実験・体験実験「生きているガン細胞をつついてみよう」を行った。また、高校生のための「科学者の卵養成講座」を開き、最先端の科学研究を公開している。この他に、福島高専からの 2 名の学生に受け入れを行った（2012 年 9 月）。

共同研究
平成 24 年には以下の機関と共同研究を行った。
学内：医学系研究科、工学研究科、原子分子材料科学高等研究機構、未来科学技術共同研究センター、流体科学研究所、薬学研究科、多元物質科学研究所、マイクロシステム
融合研究センター

32

学外研究機関：山形大学、東北工業大学、兵庫県立大学、東京農工大学、首都大学東京、産業技術総合研究所、インペ
リアルカレッジロンドン（英国）、ハーバード大学（米国）、

Coexistence Activity Report 2012

井上 久美

准教授

助教

Associate Professor

Assistant Professor

珠玖 仁

伊野 浩介

Hitoshi Shiku

Kosuke Ino

研究補助員

堀口 佳子
秘書

沖 知子

宮城県エリア（文部科学省）（H24 － 28 年度）○戦略的基盤技術高度化支援事業（経済産業省）「電気化学
検出法による高感度・小型エンドトキシン検査装置の開発」（平成 24 － 25 年度）○世界トップレベル研究拠点プログラム（日本学術振興会）（平成 19 年－平成 28 年度）○科研費基盤研究（A）「新原理に基づく電気化学イメージ
ングデバイスの開発」（平成 22 － 24 年度）○マイクロシステム融合研究開発拠点（科学技術振興調整費、先端融合領域イノベーション拠点）（平成19－28年度）○科研費基盤研究（A）「非侵襲性微小組織診断システムの導入による糖尿病治療のメディカルイノベーション」（平成 20 － 24 年度）○最先端・次世代研究開発支援プログラム「1 細胞分析法が拓く受精卵および幹細胞の新規品質評価システムの開発」（平成 22 － 26 年度）○科研費若手研究（B）「3 次元培養組織評価に向けた電気
化学チップデバイスの開発」（平成 23 － 25 年度）○科研費若手研究（B）「酵素前駆体を分子認識素子として利用する電気化学バイオセンシング手法の開発」（平成23 － 25 年度）受賞

Environmentally Benign Systems

Development of Environmental/Biomedical Sensing Devices with Micro/
Nano Electrode Systems

客員 教授

自然共生システム学講座

自然共生システム学講座○伊野浩介（助教）、第 18 回青葉工学研究奨励賞○伊野浩介（助教）、Sendai Symposium on Analytical
Sciences 2012 （SSAS2012） Best Presentation
Award○梨本裕司（D1）、Sendai Symposium on Analytical
Sciences 2012 （SSAS2012） Best Presentation
Award○西條拓（M2）、7th International Symposium on ChemicalEnvironmental-Biomedical Technology（isCEBT）Best
Oral Presentation Award○菅野佑介（M1）、化学系学協会東北大会、ポスター発表賞○菅野佑介（B4）、東北大学工学部長賞

報道
日刊工業新聞（2012 年 6 月 21 日）（生体分子の分布可視化
観察用 LSI 開発）

NanoSECM system

Bio-LSI chip

科学新聞（2012 年 6 月 29 日）（細胞表面の構造と物質濃度
ナノスケールで可視化成功）
科 学 新 聞（2012 年 7 月 6 日 ）（ バ イ オ LSI 実 現 LSI とMEMS を融合）

海外研究者、留学生の受け入れ等
Qiang Chen（客員教授、中国南開大学）（2012 年 5 月－
2014 年 3 月まで）

Nikkan Kogyo Shimbun, 2012.6.21

Kagaku Shinbun, 2012.6.29

Kagaku Shinbun, 2012.7.6

Fabrication of chip devices

Characterization of a chip device

Cell culture for cell analysis

主な継続中の研究事業○ JST 先端計測 “ 超高解像度電気化学イオンコンダクタ
ンス顕微鏡の開発 ”（平成 24 年－平成 29 年度）○科研費若手研究（B）「ナノ電気化学顕微鏡を用いた膜輸送のリアルタイム計測」（平成 24 － 25 年度）○地域イノベーション戦略支援プログラム・次世代自動車

アクティビティレポート 201233

Environmentally Benign Systems

環境共生機能学分野

Designing of Nano-Ecomaterials

環境との共生・エネルギーの創製を担う
ナノ機能素材開発

田路 和幸

Professor

Kazuyuki Tohji

The research of Tohji Laboratory focused on how to develop the well defined nano materials and how to utilize
these materials to our life. Especially, we develop the synthesis and utilizing methods for useful nano material
which utilize the surface properties, such as alloy and/or oxide-sulfide hybrid catalysts and electric integrationmaterials, and for energy materials to solve the global environment problems, such as thermoelectric alloy
nanoparticles and high-power electric double-layer capacitor materials using carbon nanotubes etc. Moreover, theapplication of novel photocatalysts, called as stratified photocatalysts, to effective hydrogen generation system andenvironmental catalysts is also researched.

環境に配慮したナノ材料開発
ナノ材料は省資源で最高性能を発現する材料として期待されているが、真の意味で次世代環境対応型材料とするた
めには、目的とする機能を最大限に発現できる組成・結晶

客員 教授

准教授

技官

Visiting Professor

Associate Professor

Technical Engineer

宇田川 康夫

Yasuo Udagawa

高橋 英志

本宮 憲一

Hideyuki Takahashi

Kenichi Motomiya

動を行った。

応募を積極的に行っており、D3 横山俊君（DC2、平成 23 年
度－24年度）と DC1西坂光君（DC1、
平成24年度－26年度）☆日本学術振興会

特別研究員

採択状況

の 2 名が日本学術振興会特別研究員に採択されている。

本研究室では学生諸君の日本学術振興会特別研究員へのEnvironmentally Benign Systems

Development of functional nano-ecomaterials
for energy and environment in the environmentally benign systems

教授

自然共生システム学講座

自然共生システム学講座

藻類等の次世代エネルギーと移動体を含むエネルギー管理システムの研究開発」
・平成 23 － 25 年度 科研費補助金 基盤研究（A）「イオウ
を利用した環境調和型水素製造システムの開発」
・平成 23 － 24 年度 挑戦的萌芽研究「太陽電池応用を目指

系・形態に制御する必要がある。この様な観点から、本研した高結晶単層カーボンナノチューブの基礎的研究」

究室では、原材料中での材料の状態を計算及び X 線構造解・平成 22 － 24 年 共同研究 DOWA ホールディングス「超析等の機器分析を通じて厳密に制御し、その反応機構を電

低 Pb 品位の電気亜鉛製造における Sr による Pb 混入抑気化学的手法や質量分析等を利用して解明する事で、高効

制効果の解析」

率且つ均質な状態のナノ材料を開発する手法を開発してい・平成 21 年－ 25 年 科研費補助金 基盤研究（S）
「カーボ

る。また、
高性能を発現するための状態制御法の開発を行っ

ンナノチューブ複合材料の設計・合成・評価開発ループている。酸化物－硫化物複合型半導体材料、均質合金ナノ構築と高機能化に関する研究」

写真１

222th ECS での発表の様子（M2 梶野君）

写真 2

222th ECS での発表の様子（M1 馬渕君）

写真 3

資源素材学会での発表の様子（M1 榊原君）

写真 4

自然エネルギーに関する周知活動の様子（M1 水藤君）

材料、電子実装材料、熱電変換材料、合金系太陽電池材料、電子材料（電気二重層キャパシタや Li イオン電池材料）、
等をターゲットとして研究開発を進めている。

エコハウスプロジェクトと自然エネルギー有効利用システムの開発☆受賞

・林亜実（D3）総長賞（2012 年 3 月）
・榊原甫（4 年生）工学部長賞（2012 年 3 月）
・西坂光（M2）PMSE 認定（2012 年 3 月）
・榊原甫（M1）平成 24 年度資源・素材学会東北支部春季大会ポスター賞銅賞）（2012 年 6 月）

家庭の電気エネルギーとして再利用することにより、10％の CO2 削減の実現を目指す「エコハウスプロジェク☆国際及び国内会議発表、その他様々な活動（学生諸君）

ト」では、低電圧で微弱エネルギーをリチウムイオン電池

田路研究室所属の学生は、2012 年 4 月－ 12 月の期間にに回収・蓄電するシステムが必要である。また、太陽エネ

計 16 件の学会研究会発表を行った。本研究室では、学生

ルギー等を真の意味で有効利用するためには、直流での充諸君の研究開発能力や意識、コミュニケーション能力に対放電等を組み合わせたシステム開発が必須である。本研究するグローバル化を促進することにも重点をおいており、室では、エコラボ及び本館内部に、エコハウスプロジェク

学生諸君の国際会議での発表と博士課程学生の留学を精力トで研究開発した “ 創エネ（微弱エネルギー及び太陽光）的に行っている。当該期間では 8 件の国際会議研究会発表－蓄エネ（Li イオンバッテリー）” システムを設置し、実を行った。写真は、222th Electro Chemical Society（ECS,

用化実験を行っている。

Honolulu, USA）での M2 梶野康晴君（写真 1）、M1 馬渕隆
君（写真 2）、第 5 回☆研究プロジェクト

34

資源・素材学会東北支部若手の会での M1 榊原甫君（写真 3）の発表の様子を示している。その・平成 24 年－ 29 年文部科学省東北復興次世代エネルギー

他、自然エネルギーに関する周知活動（例：勾当台公園で研究開発プロジェクト東北復興のためのクリーンエネル

行われた民放の夏イベント（写真 4）や、高大連携に係る東ギー研究開発推進事業「東北復興を目指した海洋・微細

北大学講師派遣における出前授業（写真 5）など、様々な活

Coexistence Activity Report 2012

写真 5

高大連携に係る東北大学講師派遣における出前授業の様子（M1 小林君）

アクティビティレポート 201235

Environmentally Benign Systems

環境素材デザイン学分野

Design of environment-friendly materials

環境や生命に調和する
材料デザインを求めて准教授

上高原 理暢

Associate Professor

Masanobu Kamitakahara

In order to build a sustainable society, the material design from the viewpoint of environmental science isrequired because many materials are used nowadays. In this laboratory, based on the fundamental science about
the relationship between materials and phenomena of the life and nature, the design of the materials that produce
a harmony with the life and environment is studied from the viewpoint of environmental science. Furthermore,
the designed materials are expected to produce a new harmony with the life and environment. We are developing
the biomaterials to repair our bodies and environment-friendly materials to clean the environment according to theidea mentioned above.

現在、我々は様々な材料を利用して生活を営んでいます。

然現象と材料の相互作用についての基礎学術に立脚し、環の作製 ”、平成 24 年度化学系学協会東北大会、2012 年 92012 実 行 委 員、IUMRS-International Conference on

月15－16日

Electronic Materials（IUMRS-ICEM 2012）Symposium
Organizer 等

骨の無機成分であるアパタイトは、イオンや有機物に対しめの生体材料や、環境をきれいにするための材料のデザイン

たアパタイトに関する知見を、環境浄化のための材料を設計と作製を行っています。

するためにも役立てようと試みています。

2．研究成果3．国際交流日 本 学 術 振 興 会 の 論 博 事 業 に よ り、ト ル コ の Yildiz

代謝に組み込まれ生体機能に働きかける生体材料ならび

Technical University から、Cem Bulent Ustundag 氏 を 受に薬剤使用量を最小限にすることを可能とする生体材料のけ入れ、共同研究を行っています。その学術交流に関して、創製を検討しています。生体内で吸収され骨の代謝に組みYildiz Technical University から感謝の記念品を贈呈されま込まれる Ca の欠損した非化学量論組成のアパタイトの柱した（Fig.2）。また、中国の同済大学の王徳平教授との共同状粒子からなる人工骨の作製に成功しています。また、薬剤研究も継続しています。

果については、国際学会でも発表を行いました（Fig.1）。こ究会 評議委員、日本バイオマテリアル学会シンポジウム

第 3 回奨学賞

待されています。そこで、医療用材料の創製において得られ酸カルシウムの顆粒の作製に成功しています。それらの成上 高原理暢：日本セラミックス協会生体関連材料部会 幹『環境浄化材料の創製』環境から有害物質を除去するための吸着剤として有用と期メートルからミリメートルサイズまで、用途に合わせたリン・学会、国際会議等での活動
事、日本バイオマテリアル学会 評議員、日本アパタイト研2012 年 3 月19－ 21日
 高原理暢、“ 薬剤担体を目指した水酸アパタイト顆粒2）上 藤奈津子（D2）1）伊、NPO 法人環境エネルギー技術研究所

生命や自然に働きかけて新しい調和を生み出す材料のデザ

きるドラッグデリバリーシステム（DDS）の担体として、ナノ

人 工 骨 の 創 製 ” 日 本 セ ラ ミッ ク ス 協 会 2012 年 年 会、生が学会で発表を行い、ポスター賞（金賞）を受賞しました。

インの探求を行っています。具体的には、生体を修復するた

効用を向上させるとともに薬剤の使用量を減らすことので

1）上 高原理暢、“ リン酸カルシウムの特性を活用した高機能の足場材料の作製を行っています。その成果については、学て、
高い吸着特性を有しています。したがって、
アパタイトは、を適切な部位に適切な量の薬剤送り込むことにより薬剤の大会においてポスター賞（金賞）

・依頼講演

・受賞等

境科学の観点から、生命や環境と調和し、さらには積極的に『生体に調和する材料の創製』

2）高、平成 24 年度資源素材学会東北支部春季
 橋翔平（M1）て親和性が高いと期待されるセラミックスを用いて、微生物

持続可能な社会を構築するためには、環境科学の観点からの材料のデザインが必要です。本分野では、生命現象や自5．業績

Environmentally Benign Systems

Design of materials harmonizing with environment and life

1．研究の概要

自然共生システム学講座

自然共生システム学講座

Fig.1 Presentation at the international congress (ABC2012 in Taiwan).

Fig.2 A symbol of their appreciation was given from Vice Rector of Yildiz
Technical University.

4．共同研究・海外：Yildiz Technical University（トルコ）、同済大学
（中国）
・国内：
（研究所）産業技術総合研究所、岐阜県保健環境研

れらの材料の開発は、医療廃棄物排出量や薬剤使用料の低究所減につながり、環境低負荷医療の実現にも貢献できると考え（大学）

順天堂大学、長崎大学、名古屋大学、東京ています。

理科大学、東京工業大学『生態系に調和する材料の創製』

環境浄化や有用物質回収のために、微生物の利用が注目されています。そこで、微生物を有効に利用するために、微生物の足場材料の設計に取り組んでいます。微生物に対し

36

Coexistence Activity Report 2012

Fig.3 Group photograph of Kamitakahara Lab with Prof. Ioku and Dr. Ustundag.

アクティビティレポート 2012

37

准教授

助教

Associate Professor

Assistant Professor

亀田 知人

ギド・グラウゼ

Tomohito Kameda

4. 金属含有 PET からの金属とベンゼンの同時回収
熱分解油化はメカニカルリサイクルでは処理できない廃5．
マグネシウム - アルミニウム酸化物（Mg-Al 酸化物）を用いた脱硫及び脱硝方法の開発

PET 製品にも適用可能な技術の一つである。当研究室でMg-Al 酸化物を用いた脱硫及び脱硝方法は、循環利用がは PET に生石灰を添加して熱分解することにより、選択期待できる。これは Mg-Al 酸化物が H2O 存在下でアニオ

的にベンゼンを生成することを報告している。
本研究では、ンと反応し、Mg-Al 系層状複水酸化物（Mg-Al LDH）にな

PET をベースとした金属複合材料として、X 線フィルム、る特性を応用するものである。本研究では、SO2 ガスまた

磁気テープ、プリペイドカードの熱分解を行った。その結は NOx ガス、SO2 と NOx の混合ガスを Mg-Al 酸化物スラ

果、Ag, Fe, Ti, Al をほぼ 100% で回収すると同時に、選リーに流通してアニオンにし、それらを Mg-Al 酸化物で捕択的にベンゼンを生成することを明らかにした（Fig.2）。

捉する除去方法を検討した。その結果、SO2、NOx ともに
Mg-Al 酸化物によって除去されることが明らかとなった。

100

83.9

40

72.6

72.1

33.4

31.9

76.0
80
60

30

10
0

12.9

21.3

0.8

1.5

35.2
8.8

33.8

20

5.8
0.3

1.1

40

ⅆຊⓎ㟁ᡤ
ᗫᲠ≀↝༷ሙ
SOx + H O
2NOx
Mg-Al㓟໬≀

0

Card
/CaO

20

Benzene purity%

50

Card

1. Chemical Modification of PVC Using Layered Double Hydroxides by substitution
The chemical modification of poly(vinyl chloride) (PVC) by nucleophilic substitution is an interesting way for upgrading waste PVC.
Chlorine was substituted in solution by several nucleophilic reagents, thus changing the properties of PVC. In this study, Layered
Double Hydroxides (LDH) act as catalysts.
2. Recovery of chlorine from waste fluids derived from the dechlorination treatment of polyvinyl chloride (PVC)
The dechlorination of PVC in NaOH/ diol solutions results in an enrichment of chloride in the solution. In this study, weinvestigated the removal of chloride and the regeneration of the diol by electrodialysis using NaA type zeolite and ion exchange
membranes. Antisolvent crystallization was examined, as well.
3. Electrochemical properties of LiFePO4 derived from conversion treatment sludge
During the coating of metal surfaces with corrosion resistant nonmetals, a sludge rich in FePO4 is accumulated. The purpose ofthis study is to make use of this conversion treatment sludge as a raw material for LiFePO4. This material can be repeatedly charged
and discharged, and therefore, it is suitable as a material for rechargeable batteries.
4. Simultaneous metal and benzene recovery from metal-containing PET
From previous research in our laboratory, it is known that the formation of sublimating substances during the pyrolysis of PET
can be avoided. Mainly benzene is produced by the degradation of PET in the presence of calcium oxide (CaO) and steam. In this study,benzene rich oil and metals such as Ag, Fe, Ti, and Al were recovered from X-ray film, magnetic tape, and prepaid cards in thepresence of CaO.
5. Development of a desulfurization and denitration method using Mg-Al oxide
Mg-Al oxide reacts with anions in aqueous solution, and forms Mg-Al layered double hydroxides (Mg-Al LDH). In this study, we
studied the removal of SO2 and NOx separately, as well as in combination of both gases using Mg-Al oxide slurries.
6. Efforts to remove of debris caused by the Great East Japan Earthquake
Professor Yoshioka made active efforts to remove of the large amount of debris caused by the Great East Japan Earthquake. He
talked in an interview with Kahoku-shinpo about solving the problems in the delay of removing the debris.

Grause Guido

Tape
/CaO

Toshiaki Yoshioka

Tape

Professor

Sustainable Recycle Process

Aimed on the realization of a resources-material recycling society

吉岡 敏明

Film
/CaO

教授

Film

資源・物質循環型社会の実現を目指して

Bottle/CaO

Recycling Chemistry

Bottleリサイクル化学分野

Benzene yield%

Sustainable Recycle Process

資源循環プロセス学講座

資源循環プロセス学講座

Fig.2 Distribution of liquid products from the pyrolysis of PET bottles and X-ray film.

Mg-Al㓟໬≀

SOxᆺMg-Al LDH
NOxᆺMg-Al LDH

H2O
H2SO4
HNO3

SOx
NOx

Fig.3 Desulfurization and denitration method using Mg-Al oxide.

1．層状複水酸化物（LDH）を用いた
求核置換反応による PVC の化学修飾
ポリ塩化ビニル（PVC）は耐久性、耐薬品性、加工・成型性に優れており、様々な用途で用いられているプラスチッ
クである。廃棄された PVC の中でもパイプや農ビといっ

Upgraderecycling

NaCl /diol mixed
solutiondiol

6．
震災がれき処理への取り組み

NaCl

Wet Dechlorinationof PVCPVC production

た一部の製品はリサイクルが大々的に行なわれているものの、それ以外の製品は焼却または埋立による処理がほとん

Fig. 1 Chloride cycle

どであり、新たなリサイクル技術の開発が必要となっている。本研究では層状複水酸化物（LDH）を塩基触媒として本研究ではゼオライト膜及びイオン交換膜を隔膜に用いた用いた置換反応によって、PVC の塩素を他の官能基と置

電気透析法による NaCl 水溶液の回収、貧溶媒添加法によ換することにより、脱塩素と同時に新たな機能を付与する

る NaCl 結晶の回収を検討した。

アップグレードリサイクルの検討を行った。

2. ポリ塩化ビニル（PVC）の脱塩素廃液からの塩素回収

38

3．リン含有化成処理スラッジの
二次電池正極材へのリサイクル

PVC は加熱により HCl を生成し、配管等の腐食の原因

金属表面の塗装前処理工程で排出されるリン・鉄を主成となるため、廃棄やリサイクルの際には脱塩素処理が必要分とする。スラッジをリン源・鉄源としてリチウムイオンとなる。NaOH/ ジオールを用いた湿式脱塩素処理により、二次電池正極材料である LiFePO4 を合成し、電極特性を評

高度に脱塩素が可能となるが、廃液として NaCl/ ジオー

価した。結果、放電容量は少ないものの繰り返し充放電がルが生成する。この廃液から塩素分を回収し、再び PVC

可能な正極材の合成に成功し、リン源の 25％をスラッジにの製造に利用することで塩素循環が達成される。そこで、置き換えた正極材は実用レベルの初期放電容量を示した。

Coexistence Activity Report 2012

アクティビティレポート 201239

資源循環プロセス学講座

資源循環プロセス学講座

Sustainable Recycle Process

環境グリーンプロセス学分野 Environmental Green Process Study

環境調和型化学プロセスの開発
教授 スミス リチャード

Green Process Development

Smith Richard Lee Jr.

Solar energy provides all the energy that Society needs for sustainable living. Water and Carbon dioxide canbe used to develop chemical processes that are clean and friendly to our environment. In the supercritical state,both water and carbon dioxide can be made to mimic the properties of many organic liquids that provide both
performance and advantages and environmental benefits. With these solvents, our lab studies biomass conversion,material synthesis, waste recycling, synthetic chemistry, polymer processing and separation processes.

助教

秘書

秘書

Associate Professor

Assistant Professor

Secretary

Secretary

渡邉 賢

相田 卓

Masaru Watanabe

Taku Aida

平間 純子

Emi Yoshida

Junko Hirama

太陽エネルギーにより、年間 950 億トンの炭素循環が可能となる。このエネルギーのうちわずか10％を利用するだけで、人類は自然と調和した持続可能な生活を送ることができる。
水と二酸化炭素、特にそれらの超臨界状態を利用することで、環境にやさしい新規化学プロセスが構築できる（Fig.1）。
水と二酸化炭素は、超臨界状態において有機溶媒に近い性質を持ち、操作性と環境調和性の双方に優れた溶媒となる（Fig.2）。化学プロセスの例としてバイオマス分解、材
料合成、廃棄物リサイクル、合成化学、高分子加工がある。
我々が現在検討しているプロセスの一つに、エタノール発酵において重要となるバイオマス成分（セルロース、ヘミ
セルロース、リグニン）の分画がある。これはイオン液体
中にバイオマスを溶解させ、温度・圧力を操作することでLearn!

Fig.1 Development of Sustainable Products and Systems.

吉田 恵美

Teach!

40

Coexistence Activity Report 2012

Fig. 3 Separation process of biomass with supercritical
CO2 and ionic liquid.

Goal!

2012 年度の活動

論文

ハイドレートのミクロ構造やイオン液体、イオン交換樹脂を用いた変換反応、海藻残渣を原料とした高温高圧水プ
ロセスの構築などの研究テーマで資金を獲得し、超臨界技術に関わるテーマで複数の日本の会社と共同研究を行っている。今年度は国際学会基調講演 1 件、学術論文は 9 報受
理されている。

1）Dissolution and recovery of cellulose from 1-butyl-3methylimidazolium chloride in presence of water[Carbohydrate Polymers, 92, (2013), 651-658, Article inpress] Iguchi, M., Aida, T.M., Watanabe, M., Smith, R.L.
2）Solid acid mediated hydrolysis of biomass for
producing biofuels [Progress in Energy and Combustion
Science, 38, (2012), 672-690] Guo, F., Fang, Z., Xu,
C.C., Smith Jr., R.L.
3）Hydrogen formation from biomass model compounds
and real biomass by partial oxidation in high temperaturehigh pressure water [Journal of the Japan Petroleum
Institute 55, (2012), 219-228] Watanabe, M., Aida, T.M.,
Smith Jr., R.L., Inomata, H.
4）Production of organic acids from alginate in hightemperature water [Journal of Supercritical Fluids 65,(2012), 39-44] Aida, T.M., Yamagata, T., Abe, C.,
Kawanami, H., Watanabe, M., Smith Jr., R.L.
5）Synergistic conversion of glucose into
5-hydroxymethylfurfural in ionic liquid-water mixtures[Bioresource Technology 109, (2012), 224-228] Qi, X.,
Watanabe, M., Aida, T.M., Smith, R.L.

【来訪 / 講演】6 ～ 7月 Atrouli Chatterjee さん滞在
（特別訪問研修生）

Fig. 2 Solubility parameters of water and carbon dioxide as a function of temperature and pressure.

超臨界 CO2 の物性を操作し、選択的に構成成分の抽出・分離を行うものである。イオン液体は有機溶媒と比較すると蒸気圧が極めて低いため大気への飛散がなく、環境調和型のプロセスとして期待される。
当研究室では、主に環境調和型の溶媒を用いた化学シス
テムおよび化学プロセスの開発に関して研究を進めている。大部分の研究は超臨界流体、特に超臨界二酸化炭素と超臨界水の特長を利用するものである。他の研究として高温高圧水中でのバイオマス・プラスチック・炭化水素・重質油の改質反応、水熱合成による無機複合酸化物微粒子の合成、ハイドレート形成を利用した効率的水素貯蔵システ
ムがある。これらの研究は、世界中の大学等との共同研究としても行っている。

基調講演
Masayuki Iguchi, Taku Michael Aida, Masaru Watanabe,
Richard L. Smith Jr., Properties of CO2 - ionic liquid
mixtures and the potential as a processing solvent forbiochemical platform chemicals from lignocellulosematerials
International symposium on Chemical Environmental andBiomedical Technology (isCEBT-2012), Tainan, Taiwan(2012.9.2-5)

Sustainable Recycle Process

Professor

准教授

アクティビティレポート 201241

Sustainable Recycle Process

循環材料プロセス学分野

Material Process for Circulatory Society

循環型社会を目指した材料製造プロセスの研究

教授 谷口 尚司

Material Process for Circulatory Society

Shoji Taniguchi

助教

研究員

Associate Professor

Assistant Professor

Researcher

吉川 昇

Noboru Yoshikawa

嶋崎 真一

Shin-ichi Shimasaki

Tao Li

Tao Li

Sustainable Recycle Process

Professor

准教授

資源循環プロセス学講座

資源循環プロセス学講座

The purpose of our group is to develop environment-friendly material processes to realize a sustainable
society. To achieve this purpose, we are trying to break the limit of traditional materials processing by the help ofelectromagnetic energy. Electromagnetic heating is applied to vitrify asbestos containing wastes or coal fly ashwith high energy efficiency. Electromagnetic force is applied to molten metal scrap for rapid agitation andseparation of inclusions. Microwave is irradiated to wastes like slag and sludge from metal industries to recovervaluable metals. Fundamental studies are also performed to clarify fluid-dynamic behaviors of particle and bubble
in turbulent flows whose results will be applied to the separation of suspended particles in gas or liquid.

研究概要
現在、地球規模で人類社会および生態系が直面している問題として、気候変動、資源の枯渇、廃棄物処理などの様々

Fig.2 Microwave rotary kiln for treatment of asbestos.

Fig.3 SEM image of pit in heartwood of Cryptomeria Japonica.

そこで本研究室では環境維持・負荷低減を目的とした材・日 本鉄鋼協会 第 132 回特殊鋼部会にて依頼講演「介在・日本工学アカデミー北海道・東北支部設立記念講演会の料プロセス学に基づく研究を通して、持続可能な循環型社

物の物理モデル - 基礎研究からの話題提供」（谷口、6 月な環境問題が挙げられている。

会の構築に貢献することを目指している。例えば莫大な資

14 日）

源・エネルギーを消費する材料プロセスに対し、省資源や・学都仙台コンソーシアム依頼講義「中間技術とソーシャ

化、副生品の製造などの研究開発を行っている。またこの（谷口、7 月 21 日）

ような観点から新規材料プロセスの設計も行っている。具・新日本製鐵（株）応用工学コースにて依頼講義「材料工学Fig.1 Cluster image of SiC particle in molten Al captured by Micro CT of SPring-8.

して、以下に示すテーマの研究を行っている。

現研究課題リスト
1. 電磁力を利用したプロセスに関する研究

・電磁力と液体サイクロンを組み合わせた新規介在物粒除去プロセスの開発

川、12 月 5 日）のための移動現象論」（谷口、7 月 31 日）
・日本鉄鋼協会高温プロセス部会精錬フォーラムにて依頼講演

・RESD 認証プログラム実施打ち合せ会・被災地見学会主
催（谷口、3 月）・東北経産局 平成 24 年度地域新成長産業創出促進事業費
補助金（地域新成長産業群創出事業）にかかる審査委員

・木材の低温乾燥に関する移動現象論的研究（Fig.3）「Agglomerationand adhesion to bubble of inclusion（谷口）・石灰石 - 石膏法による排煙脱硫の速度論的研究

particles in liquid metal」（嶋崎、9 月 10 日）

・東北経産局 環境調和型プロジェクト形成促進事業 ネッ2012 年のアクティビティ【研究活動】

・日本鉄鋼協会鉄鋼材料プロセス関連の環境評価利用研究
フォーラムにて依頼講演「限りある資源、経済成長と人類の幸福」（谷口、10 月 12 日）
・第 7 回材料電磁プロセッシング国際会議 EPM2012 にてトワーク支援会議委員（谷口）・日 本鉄鋼協会ノーベルプロセッシングフォーラム座長（吉川）・日本学術振興会先導的研究開発委員会副委員長（吉川）基調講演「Limits to Resources and Economic Growth」

・日本電磁波エネルギー応用学会理事（吉川）in Tohoku University on electromagnetic processing of（谷口、10 月 23 日、中国）

2. 環境のためのマイクロ波プロセッシング【受賞関係】

materials and its applications to environmental

・第 7 回材料電磁プロセッシング国際会議 EPM2012 にて・第 13 回 ア ル ミ ニ ウ ム 合 金 国 際 会 議 ICAA13 に て・ファンネルガラスからのマイクロ波印加による鉛の酸抽出

technology」「Limits to resources, economic growth andキーノートトークおよびセッション座長（吉川、10 月、「Separation of Inclusion Particles from Liquid Metal by

・製鋼副産物からの有価金属の再生

happiness」（谷口、3 月16 －19 日、ノルウェー）

中国）Electromagnetic Force」の 研 究 で Best Student Paper

・電磁パルス力による球状シリコン太陽電池用の金属粒子の製造・デ ィーゼルエンジン由来 PM の迅速燃焼フィルターの開発
・粘 土質（層状珪酸酸塩）土壌中セシウムのマイクロ波加熱除去に関する物質工学的基礎研究
・マイクロ波による瓦礫中の有害物質迅速処理－アスベス
ト飛散とダイオキシン発生防止－（Fig.2）
3. 各種プロセスの速度論・移動現象論的研究

・溶融金属中における介在物粒子の凝集に関する速度論的研究（Fig.1）

42・日本鉄鋼協会ノーベルプロセッシングセミナー開催（吉ルキャピタルが導く社会 - 技術・経済・社会の相互作用」 【その他】

エネルギー利用の効率性の向上や、廃棄物の再利用と無害

体的には移動現象を基盤とした環境調和プロセスの開発と企画・実施（谷口、12 月 15 日）

Coexistence Activity Report 2012

・SINTEF 研究所にて依頼講演「Recent research activities

・東北大学イノベーションフェア 2012 にて「電磁力間欠・中 国 科 学 院 電 気 工 学 研 究 所 に て 招 待 講 演「Recent

印加による球状 Si 型太陽電池用単分散粒子の高速製造」

Research Activities in Tohoku Univ. on

展示（嶋崎、3 月 15 日）

Electromagnetic Processing of Materials and its

・国際会議 Progress in Electromagnetics Research Symposium（PIERS2012）セッションオーガナイザー（吉川、3 月 27 日、Applications to Environmental Technology」（谷口、10
月 26 日、中国）賞を受賞（6 月 6 日、嶋崎）・第 2 回マイクロ波応用に関する国際会議 GCMEA2 にて会議開催に関して貢献賞を受賞（7 月 26 日、吉川）【研究費等】

科学研究費（基盤研究 A、基盤研究 B、挑戦的萌芽研究2件）、・第 4 回豪中日連合鉄鋼シンポジウム A-C-J にて招待講演

環境省 環境研究総合推進費、共同・委託研究（新日鐵、・第 64 回 コ ロ キ ウ ム 環 境「Research perspectives of「Model Study on Inclusion Coagulation in Steel with

JFE スチール、住友金属、ナノキャスト株式会社）、財団法

industrial ecology for energy and environmental

Large Difference in Initial Particle Sizes」（谷口、11 月

人 JFE21 世紀財団研究助成、社団法人日本鉄鋼協会 研究

studies」の主催（谷口、5 月 29 日）

5 日、中国）会研究助成および大学研究助成

マレーシア）

アクティビティレポート 201243

Sustainable Recycle Process

化学再生プロセス学分野

Materials Recycling Processes

高度資源利用・環境保全のためのプロセス研究Professor

Eiki Kasai

Base materials industry are now facing several difficult issues, i.e., demand to reduce CO2 emissions, anddegrading properties and price-fluctuation of the mineral and fuel resources. Our research group is carrying out
the studies to search for new process principles for base metal productions aiming at efficient utilization of lower
grade mineral and fuel resources including recycle materials, and biomass and waste energies. Various unique
ideas have been tried to apply such as high temperature and pressure, and optimum process combinations. In
addition, we are studying innovative material processing technologies, such as new porous and fibrous metal
production processes.

准教授

村上 太一
Associate Professor

Taichi Murakami

化石燃料レスの鉄鉱石予備処理プロセス
製鉄産業は大量の原燃料を高温で取り扱う産業であり、主要プロセスはそれぞれ極めて高効率だが、トータルのエ
ネルギー使用や CO2 排出シェアーは必然的に高い。主要
製鉄プロセスである高炉法では、大部分の鉄鉱石は焼結鉱やペレットのような人工鉱石に予備的に塊成化した後に使用される。これは、適切な粒度と強度や還元性状など物理
化学的性質を制御して高炉を安定に操業するためである。

概要

多量の鉄鉱石を 1300℃以上で焼成するため、やはり多量の化石燃料を使用しており、CO2 排出シェアーは我が国全Fig.3 Effect of H2 concentration of the reducing gas on reduction degree of sinterand RDI value.

本研究分野では、資源・エネルギーのハンドリング量お体の約 3 % と見積もられる。化石燃料由来の CO2 排出をよび環境インパクトが大きい基幹素材の製造・リサイクル

大幅に削減するため、2009 年より本年度まで日本鉄鋼協

れ、様々な対策が行われている。しかし、従来、還元ガス

プロセスの高効率化と低環境負荷化を同時達成するための会において、産学共同プロジェクト「低炭素焼結技術原理

中の水素濃度が増加した際の影響を詳細に検討した例はな

新しい技術原理を探索する基礎研究として、基幹金属製錬の創成研究会」が進められた。本研究室はその中で主要ない。本研究では、水素含有還元ガスにおける鉄鉱石焼結鉱とリサイクル、有害廃棄物処理など高温反応が関与するプ役割を担っており、廃棄物中非炭素系エネルギーの活用やの還元粉化挙動の定量的評価を試みている。本年度は、ロセスの効率化と環境負荷低減に関する研究を行っていバイオマスチャーの使用法などの研究を進めている。究極Fig.3 に示すように、水素添加により同一還元率におけるる。温室効果ガス削減に関連しては、特に波及効果の大き

的には、CO2 排出カウントのない「化石燃料レス焼結（Fig.

粉化率（RDI）が低下することを明らかにした。また、そのい製鉄プロセスの原料自由度の拡大や燃料のグリーン化、3）」の実現を目指したい。

温度依存性について調査した。

廃熱利用などに主眼に置いた研究を進めている。さらに、
ポーラス、繊維状金属製造など新しい材料プロセッシング法の開発に関する研究を行っている。

Fig.2 Experimental apparatus for reduction of iron ore - carbon composite underhigh pressure.

学生の活躍

飛躍的増加に伴い資源の劣質化が加速しており、鉄鉱石品

・国際会議での発表

位や粒度の低下を還元反応速度向上などのために積極的に

E. Kasai: “Challenging Projects for Low-Carbon

利用する斬新なプロセス開発が必要である。一方、化石燃

Ironmaking: Innovative Blast Furnace, Cokemaking and料由来の CO2 排出削減を達成するためには、熱分解過程でSintering Processes” Asia Steel International Conference

H2 や CO、CH4 などの還元ガスを発生する廃プラスチック

2012, Beijing, China, (Invited)

やバイオマスなどの有効利用法の開発も重要である。

K. Fujino (D1), K. Kunitomo, T. Murakami and E. Kasai:

本研究室では、炭材内装鉱コンポジットを使用する低温・“Structure change of sintering bed with metallic iron as

高速製鉄プロセスを実現するため、100 気圧までの超高圧

agglomeration agent”, 4th International Conference on

雰囲気下での鉱石－炭材コンポジットの還元反応挙動や低Fig.1 Methods of reducing CO2 emission from ironmaking process.

温室効果ガス排出量削減と劣質原料対応が
可能な極限製鉄プロセス原理の創生

温高速還元挙動、浸炭溶融の高速化などを検討している。
高圧化はコンポジット内部や周囲での還元ガス滞留量を増加すると共に、コンポジット内の伝熱速度を飛躍的に向上

Fig.3 Proposed iron ore sintering process, which emits no CO2 originated in fossil fuels.

水素利用製鉄のための原料性状評価

Process Development in Iron and Steelmaking (ScanmetIV), Lulea, Sweden
他4件・受賞
葛西栄輝教授：日本鉄鋼協会学術功績賞「鉄鉱石塊成プロするため、還元反応を大幅に促進する。さらに、廃棄物や高炉では、鉄鉱石から粗鉄（銑鉄）を製造するため、石炭バイオマス由来の還元材など揮発成分が多い有機物の低温を乾留して製造されるコークスを主な還元材および熱源とセスに関する研究」（March, 2012）

国内エネルギー使用量のおよそ 15％を占める鉄鋼産業

熱分解を抑制するため、還元反応の効率化も期待できる。

して用いており、そのため必然的に大量の CO2 ガスが発生

村上太一准教授：日本鉄鋼協会山岡賞（共同研究賞）「高炉

は、良質鉄鉱石資源の枯渇や原燃料価格の高騰に対応しな

本年度は、Fig.2 に示す高圧等速昇温還元装置により、酸する。還元材を部分的に水素で代替することができれば、の還元平衡制御研究会」（March, 2012）

がら CO2 の排出量削減を目指すという難しい問題に直面

化鉄－炭素材コンポジットの高温反応挙動を調査し、炭材生成ガスは H2O となり、その分 CO2 排出量が削減できる。

村上太一准教授：第 33 回本多記念研究奨励賞「温室効果ガしている。製鉄プロセスにおける重要な反応である酸化鉄や鉄鉱石など原料の影響の調査を実施した。さらに、還元

一方、高炉上部の低温領域（温度 400 ～ 600℃）
では、鉄鉱ス排出削減と劣質原料の有効利用を可能にする低温・高速

還元反応や炭材ガス化反応の低温化による問題解決を実現

後の鉄の溶融促進法として炭材の機能分担利用を提案し、石の還元進行に伴って、鉱物組織内に応力が生じ、粒子が製鉄機構に関する研究」（May, 2012）

する具体的な方法として、高炉への鉱石－炭材コンポジッ

炭素による鉄の低温溶融実現の可能性を示した。

破壊されて粉化する場合がある。特に粉鉱石を予備塊成化

鈴木香織君（B4）：日本鉄鋼協会第 163 回春季講演大会学した焼結鉱で顕著な現象である。これは、還元粉化と呼ば生ポスターセッション優秀賞 (March, 2012）

トの使用が注目されている。また、世界的な鉄鋼生産量の44

Sustainable Recycle Process

Process Engineering Research for Advanced Resource Utilizationand Environmental Conservation

教授 葛西 栄輝

資源循環プロセス学講座

資源循環プロセス学講座

Coexistence Activity Report 2012

アクティビティレポート 201245

ライフサイクル評価学分野

Life Cycle Assessment

持続可能な物質循環を目指した
環境経済工学研究長坂 徹也

Professor

Tetsuya Nagasaka

The objectives of our research subjects are the design of eco-material processing for base-metal production,
waste treatment and artifi cial resource development with the minimum energy consumption, resource input andenvironmental load. Some research projects include the design of eco-material, material/substance fl ow analysis
and its management, development of new index of sustainability. We are now trying to establish new academic
area by combining “Material Process Engineering “and “Environmental Economics” to solve environmental
problems based on the concept of “Industrial Ecology”.

電気炉におけるダスト吹き込み技術の開発

ELV スクラップに随伴する合金元素フロー解析

准教授

松八重 一代Associate Professor

Kazuyo Matsubae

電気炉プロセスで再資源化される解体ガラ、
排気処理装置、

900

足回り部品の鉄スクラップ中合金元素量の推計を行った。

800

図 2 に、サンプルの 3 部品に随伴する合金元素量を示す。

700

随 伴 合 金 元 素 量 を 見 る と、Cr は 0.13%、Mn は 0.19%、

600

Ni は 0.004% しか随伴していないことがわかった。また各合金元素量を見ると、Cr の流入源は排気処理装置において使用されているステンレス鋼、Mn はボディの構造骨

リア足回り

500

フロント足回り400

排気処理装置300

ボディ（パネル）

ボディ（構造骨格部品）

200

格部品や足回り部品であることがわかった。

100
0

Cr

Mn

Ni

電気炉製鋼法は鉄鋼スクラップのリサイクルルートとし鉄鋼生産では様々な合金元素が用いられており、特に国て不可欠なプロセスである。しかしながら、この電炉製鋼

家備蓄対象 7 鋼種の国内需要のうち、約 85% が特殊鋼材過程においては、EAF ダストと呼ばれる微粒子物質が電の生産に用いられている。これらの鋼材が組み込まれた製

炉鋼 1 トンあたり 10 ～ 20kg 生成する。日本国内におけ品は寿命を迎えると、スクラップとして電気炉に投入され、る電気炉鋼生産量は年間約 3000 万トンであるため、国内

再び鉄鋼生産プロセスに戻ってくる。しかし、この鉄スクリンは、植物の生長に欠かすことのできない元素であり、をそれぞれ推計し、それをもとに各商品のバーチャルリン

だけでも年間約 50 万トンもの EAF ダストが発生している

ラップ利用から、スクラップに随伴する合金元素の散逸、

主に農業分野で肥料として用いられている。また、農業分（直接消費量＋間接消費量）を算出する。バーチャルリンはと推計される。EAF ダストは亜鉛鉱石より多くの亜鉛をもしくは意図しない混入が懸念される。したがって、レア

野での利用量に比べると少量であるが、工業分野でも幅広

各商品のリン資源への依存度を示す指標となる。（図 3）含んでおり、亜鉛の唯一のリサイクル―トとして利用されメタル資源の持続的な管理やコンタミソースの観点からく利用されている元素である。将来的にリン資源は、世界

二つ目は、バーチャルリンの算出結果と GLIO（Globalているが、現状では、EAF ダストの処理プロセスは亜鉛のも、鉄鋼製品に随伴する合金元素の把握や適切な処理を行的な人口増加による食料の増産とバイオ燃料の需要の増加

Link Input-Output）モデルを結合させた分析を行う。GLIO

存在形態等の問題から非効率的なものとなっている。そこ

うことが重要となる。本研究は国内における特殊鋼材使用により、その需要が増加していくことは確実であるといわモデルとは日本の産業連関表と貿易統計を結合させること

で、EAF ダストを資源として利用するために、ダストが発量の約 55% を占めている、廃自動車（End of Life Vehicle

れている。

で産業連関分析を海外のサプライチェーンも考慮して行う

生する段階で、何らかの操作を加えることを検討した。本; ELV）由来の鉄スクラップに着目し、随伴する合金元素量

リン資源の現状に着目してみると、リン鉱石の耐用年数ことができる手法である。最終的に、各国間におけるリン研究では、電炉製鋼過程において、EAF ダストを炉内に吹の推計や、合金元素の有効利用に向けたシステムの提案を（埋蔵量 / 採掘量）は 50 ～ 150 年程度であるといわれていの物質フロー分析、各国のバーチャルリン消費量の算出、き込むことで、亜鉛濃度が高いダストを得るとともに、中目的としている。ワゴンタイプの軽自動車（1996 年式）をる。その主な産出国は、中国、アメリカ、モロッコ、ロシア

リン資源の消費に関するシナリオ分析などの結果から、リ間処理へ送るダスト量を減らすという、ダスト吹込み技術

サンプルとして精緻解体を行い、解体した各部品に随伴すなどであり、その四か国で世界のリン鉱石産出量の七割以ンの安定的な利用に関する考察を行った。

の開発を行った。
（図 1）

る合金元素量をハンドヘルド蛍光 X 線分析計により分析上を占めていることから、リン資源の一部地域への偏在性した。また、合金元素の中でも特に Cr, Mn, Ni に着目し、がわかる。近年ではリン

図2

Ecomaterial Design and Process Engineering

Ecomaterial design and process engineering toward sustainable material
cycle

教授

合金元素量 [g]Ecomaterial Design and Process Engineering

環 境 創 成 計 画 学 講 座

環境創成計画学講座

自動車スクラップに随伴する合金元素量

農作物消費に伴うリン資源の国際フロー解析の戦略資源化による価格の高騰や産出国による囲い込みが見受けられ、リン資源の持続的で安定な供給への関心が世界的に高まっている。
このような背景から、
本研究では以下の二つのことを目的としている。
一つ目は、主に食料分野に着目した商品の消費に伴い消費されるリン量（直接消費量）、商品の生産のために投入され、生図1

電気炉におけるダスト吹き込み技術

産国で歩留り落ちしている リ ン 量（ 間 接 消 費 量 ）46Coexistence Activity Report 2012

図3

各国の一人当たりバーチャルリン消費量

アクティビティレポート 201247

Ecomaterial Design and Process Engineering

環境創成機能素材分野

Nature Technology

心豊かな暮らしとものつくりのかたち
教授

Professor

Emile.H.Ishida

We have made a clear figure of the styles of living pregnant in mind even under the severe situation of the global
environment and have driven for a creation of the nature technology in order to guide technology necessary for it.
The styles of living pregnant in mind were clarified to be composed of convenience, pleasure, nature, selfdevelopment and communication with society; also we could demonstrate some possibilities of technique to extracttechnology from the styles of living drew by the back casting method.
In addition, regarding the concrete nature technology, we have completed fundamental consideration of the
micro-wind generator using mechanism of the dragonfly’s wings and started development of the new system inwhich an in-house farm and a natural + artificial combined heat-storage air conditioning system.
制約下においても心豊かに暮らせるライフスタイルを、バッ
クキャスティングを用いたライフスタイル・デザイン手法により、およそ 1500 種類以上描いてきた。
厳しい地球環境制約の中でも心豊かな暮らし方のかたちを●ものづくり日本会議における共同研究
明らかにし、それに必要なテクノロジーを導き出すことがでものづくり日本会議では、ネイチャー・テクノロジー研究
きるネイチャー・テクノロジーの創出を目指してきた。バッ
会幹事会を運営し、参加企業と共に、ライフスタイル・デザ
クキャストによって描かれたライフスタイルの社会受容性調インの創出およびライフスタイルとテクノロジーのマッチン
査から、心豊かな暮らしが、利便性、楽しみ、自然、自分成長、 グシステムの研究を進めてきた。2012 年には合計 3 回の公社会とのコミュニケーションから構成されることを明らかに
開シンポジウムを開催し、システムの概念の普及と、企業のし（Fig.1）、また本年度から 5 年間の予定で始まった文科省
関心を高めることにつながった。
新学術領域研究『生物●ライフスタイル提案型ものづくりのプロトタイプ製作
規範工学』（領域代表：
コクヨ・RDI センターと共同でワークスタイルの研究を継下村政嗣教授、研究代
続し、プロトタイプ製作を試みた。そのほか、自動車関連企業、
表：石 田 秀 輝 ほ か ）で生活用品関連企業と共同でライフスタイル提案型イノベー
は、ライフスタイルかションのプログラムを進めている。
ら必要なテクノロジー●ライフスタイル変革のメカニズム研究を抽出する手法開発に
ライフスタイルを変革する効果を持つテクノロジーの要件も着手し、いくつかのを明らかにするため、ポータブル太陽光パネルと蓄電池と可能性が明らかになり
DID 手法を用いて、大規模実証試験を行い、自分で蓄電してはじめた。また、具体 Fig.1 Degree of latent factor that people want
使用するというプロセスが意識変革を生み出していることな
much against Lifestyle.
的なネイチャー・テク
どを明らかにした。
ノロジーに関しては、トンボの翼のメカニズムを使ったマイ●ライフスタイル変革イノベーションの実証試験
クロ風力発電機、カタツムリの防汚機能の基本的な考察を終
積水ハウス仙台支店とえ、インハウス農場や自然＋人工の蓄熱システムを組み合わ共同で明石台の展示場のせた新しい熱移動システムの開発、さらには、新規な生体材
管 理 棟 に「 イ ン ハ ウ ス
料や開発を継続している調湿素材の新評価方法の導入に着手
ファーム」という家の中でした。
野菜類を育てる新しいラ
これらを基盤に、来年度はネイチャー・テクノロジー創出
イフスタイルを促す商品の基本システムを創り上げ、バックキャストによるライフスの実証試験を開始した
タイルから導き出されるテクノロジーの具体的な形を明らか （Fig.2）。このプロトタイにしたい。また、心豊かな暮らし方に必要な要素は見えてき
プには新しい 6 つのライフ
Fig.2 Exhibition of “Inhouse Farm” .
たものの、その構造はまだ見えておらず、人と自然を考えたスタイルが含まれている。
テクノロジーの評価手法構築を念頭に、これも明らかにした●東日本大震災及び節電政策等がものの優先度へ与える影響
いと考えている。
の研究
震災後 100 日後から 600 日後までの、ものの優先度の変化
ライフスタイル及びワークスタイル・デザインの研究を進めている。震災後100日後の変化は明らかであり、実際にものの大切さを実体験した場合に、優先度が高まるこ
ライフスタイル・デザイン及びテクノロジーのマッチングとが明らかとなった。節電施策の影響と震災の影響の比較分システムに関する研究を行っている。2030 年の厳しい環境析を行い、新施策の提案を行う。

研究概要

48

Coexistence Activity Report 2012

助教

須藤

祐子

Assistant Professor

Yuko Suto

助教（名古屋工業大学共同研究）

准教授（分野横断共同研究）

准教授（分野横断共同研究）

Assistant Professor

Associate Professor

Associate Professor

前田 浩孝

Hirotaka Maeda

古川 柳蔵

Ryuzo Furukawa

佐藤 義倫

Yoshinori Sato

Members of the Lab.

自然を基盤とした材料・システム設計

環境教育● Si, Ca, Al を原料とする水質浄化材料の水熱合成
ハイドロガーネットの構造を制御することにより、様々な構造や分子量を持つフミン質の吸着材として従来の吸着材よりも優れた性能を持つ材料を合成することに成功した。また、
有機色素吸着材としての利用を目指して、ケイ酸カルシウム
水和物ゲルの構造制御を試みている。
●カーボンナノチューブ（CNT）
を用いた生体材料の開発
水酸化アパタイトやチタン合金を用いた従来の生体材料ではなく、軽量・柔軟・高強度である CNT を母材とした CNT/
セラミックス複合材料の開発に着手した。
●カ タツムリの殻表面の防汚メ
カニズムの検討
マイクロリンクル技術を用いた殻の模擬凹凸構造に表面処理を施すことにより、様々な形状と親水性を持つ模擬表面を作成
し、空気や油と比較した親水度、濡れ広がり易さ、水膜の保持し易さによって防汚性能を評価可能であることを示した。実験結果から、殻表面の防汚メカニズ
Fig.3 Anti-stain mechanism of snail shell.
ムを考察した（Fig.3）。
●細孔形状と表面エネルギーが吸着に及ぼす影響の解明
ケルビン式に代わるような形状因子と表面エネルギー因子を含む新しい毛管凝縮の定式化を目指している。円筒状の細孔を持つ材料を疎水化して水蒸気吸脱着試験を行うことにより、疎水化が進むにつれて細孔径が変化しないにもかかわらず毛管凝縮の生じる相対圧が高くなることが明らかになり、
表面エネルギー因子を毛管凝縮の式に導入する必要性が示された。
●トンボの翅に学ぶマイクロ風力発電機開発した微小負荷測定装置を用いて、様々な種類のコルゲート翼の空力特性を試験した結果、微風を捉え、かつ、安
定 し て 回 り 続 け る こ と の で き る 超 小 型 風 車（ 直 径 30 ～50cm）の翼として適する凹凸構造を明らかにすることができた。開発した風車を用いて風洞実験および 屋 外 実 験 を 行 い、
従来の小型風車では回転できなかった低レイノルズ領域においても安定して回転 Fig.4 D ragonfly-windmills generating electric
power for LED lamps.
できることを示すことができた。

2011 年に発足したアスクネイチャージャパンなどとの連携も含め、社会人や子供たちの環境教育を進めている。特に社会人対象教育は、ライフスタイル研究の成果を可能な限り取り込み、バックキャスト思考による戦略策定の実践トレー
ニングを環境省のバックアップなども頂き、企業の経営幹部、行政幹部などを中心に進めた。
（環境教育・講演活動 58 回）

Ecomaterial Design and Process Engineering

The figure of spiritually rich life and manufacturing

石田 秀輝

環 境 創 成 計 画 学 講 座

環境創成計画学講座

Fig.5 Educate children about the environment.

Fig.6 Exhibition room of Environmentally Friendly Materials and Technology（Newly opened）.

その他の活動
執筆（詳細別掲）：

・書籍 3 冊・論文・総説など 25 報
報道：・テ レ ビ 出 演 6 回 NHK ク ロ ー ズ
アップ現代、サイエンス ZERO、テストの花道など
・雑 誌 掲 載 30 件 AERA「 広 が る
90 代への聞き取り活動」、日経トレンディ―「農をわれらに取り戻せ」、
日経ものづくり「自然の叡智に学ぶ」など
・新聞掲載 16 回 日刊工業新聞、中日新聞、河北新報など
国際会議招待講演・基調講演 8 回
MRS Fall Meeting、World Academy of Ceramics など

アクティビティレポート 201249

Ecomaterial Design and Process Engineering

環境材料表面科学分野

Environmental Materials Surface Science

環 境 創 成 計 画 学 講 座

環境創成計画学講座

低環境負荷社会に資する触媒開発のための原子・分子レベル表面設計
教授 和田山 智正
Toshimasa Wadayama

From catalytic perspective, molecular behavior on the topmost surfaces of nano-sized metal（alloy）particles is a key issue.
Our experimental approach for studying catalysis is preparations of well-defined surfaces of metals or alloys by using molecular. We routinely use MBE, surface vibrational spectroscopy（IR, Raman）, scanning probe microscopy（SPM）,
beam-epitaxy（MBE）, electrochemical（EC）voltammetry, etc., and try to clarify dynamic solid surface phenomena onelectron spectroscopy（XPS）
atomic/molecular levels. The results obtained provide useful guides to understand surface processes, such as catalysis, thin film
growth, electrochemical reaction etc. We believe our research directly links to achieve eco-friendly society.

研究分野の概要
固体表面や界面が関与する工学的に重要な事象として触
媒作用、
電極反応、
結晶成長、
接合、
潤滑、
焼結、
固体センサーなどが挙げられるが、それらの基本的な作用機構について知ることは材料開発およびその機能向上に不可欠であるとともに、環境負荷の少ない新エネルギー開発やエネルギー
変換プロセスの高効率化に直結する。たとえば、金属ナノ微粒子上で進む化学反応（触媒反応）の基礎的理解は高効率触媒開発に不可欠である。表面化学過程の包括的理解に
は界面の状態を 原子、分子レベルで明確化する必要がある。また、材料の多様化と複合化が進むことによって、金属と半導体、セラミックス、有機高分子材料などとのミク
ロ界面における物理的、化学的相互作用が新規デバイス開発の前提となっており、“ ナノサイエンス ” と呼ばれる研究領域を形成している。このような観点から本研究分野では、よく規定された（well-defined）金属・合金表面系を分子線エピタキシ（MBE）法により構築した上で、赤外やRaman といった振動分光学的手法による表面分子挙動観察に加え、走査プローブ顕微鏡（AFM,STM）や X 線光電子
分光（XPS）解析などを多角的に適用し様々な研究を行っている。とくに高性能を発現する燃料電池電極触媒や二酸化炭素固定化触媒材料開発に向けて、その原子・分子レベルでの開発設計指針の提示を目指し教育・研究を行っている。

触媒に関する研究が精力的に行われている。しかし、Pt
スキンの幾何学的・電子的構造と ORR 活性の関係は原子スケールで解明されているとは言い難い。本研究室においては優れた ORR 活性を発現する Pt 基合金最表面構造をMBE 法を駆使して構築し、その高度に構造規制された最表面構造と活性との関係を明らかにすることに取り組んでいる。これまでに、Pt（111）基板上に 1 原子厚の Ni を堆積し、基板温度と最表面構造の関係を表面科学的に検討して Pt スキン形成条件を明らかにするとともに、その ORR
活性が Pt（111）に比較して飛躍的に向上することを示してきた。 本 年 度 は 新 た に開発した超高真空（UHV）-STM-XPSEC 解 析 装 置（Fig.1（a））を用いて Pt スキ
ン最表面の原子分解
能 STM 観 察 と XPS（a）2012 年度の研究成果
主な研究テーマとして次の1．から3．に取り組んだ。1．
および 2．は NEDO 委託や科学研究費補助金基盤研究（B）
により行われている。またテーマ 3．は JST ALCA 探索
ステージに基づき行われた。
1．モデル単結晶合金表面の酸素還元反応活性
固体高分子型燃料電池（PEFC）の空気極用触媒材料として、活性向上、貴金属使用量削減の両面から Pt-M（M=Ni,Co）合金触媒の実用化が検討されている。近年、Pt-M 合
金触媒最表面に生成した Pt 濃縮層（Pt スキン）が極めて高い酸素還元反応（ORR）活性を示すことが報告され、Pt-M

50

Coexistence Activity Report 2012

（b）

（c）

研究室集合写真

Professor

Fig.1（a）N ewly developed UHVSTM-XPS-EC apparatus
for ORR mechanismsof model single crystal
catalyst surfaces preparedby molecular-beam-epitaxy（MBE）.
（b）U HV-STM and RHEED（insets）images for cleanPt（111）（left）and Pt-skin（right） topmost surface.
（c）XPS spectra of clean Pt（111）and Pt-skin.

解析を行った。Fig.1（b）は UHV 中で作製した Pt スキンの 最 表 面 構 造 を 清 浄 Pt（111）と 比 較 し て STM お よ び
RHEED 観察した結果である。RHEED パタンからは Pt（111）と Pt スキンの両表面を区別することは出来ない。
しかし、原子分解能 STM 像では Pt スキン最表面対称性は同じ 6 回対称であるものの、表面下地合金（Pt-Ni）層との格子不整合に由来する表面歪みの解消が原因と考えられる
高さ 0.06 ～ 0.12nm 程度の ” しわ ” が存在する。さらにXPS 測定結果の比較（Fig.1（c））から、Pt スキンの Pt 4f
バンドは清浄 Pt（111）に対し高結合エネルギー側に約0.2eV シフトしている。この Pt スキン表面は Pt（111）に対して約 8 倍高活性を示すことから、最表面原子ひずみ
および電子構造変化の 2 つの因子が ORR 高活性化に直接関与することを実験的に実証した結果である。現在、様々な構造規定されたバイメタル単結晶表面系の酸素還元反応
活性に関する研究を進めている。
2．モデルコアシェル微粒子の電極触媒特性
PEFC のカソード電極触媒として従来から用いられている Pt ナノ微粒子に代わり、Pt@X（Pt シェル X コア）微粒子の開発が進められている。Pt@X コアシェル構造は、
まずコア X ナノ微粒子を湿式法で作製後、Pt シェルをア
ンダーポテンシャルデポジション（UPD）法などの電気化学的により析出させて得られる。これに対して本研究室では、コア構造の作製に乾式のアークプラズマ法（AP）を採用し、粒子径や分散状態を制御したモデルコアシェル構造の作製に取り組んでいる。Fig.2 に高配向性グラファイト（HOPG）上に Au ナノ微粒子を 100V10 パルスの条件下
AP 堆積した試料微粒子の STM（a）および単一微粒子の走査透過型電子顕微鏡（STEM）像（b）を示す。STM 画像
から平均粒径 4nm の Au ナノ微粒子が HOPG 上に高分散
し て お り、STEM 画 像 か ら は 単 一 ナ ノ 微 粒 子 の 表 面 は（111）面が露出した構造をとっていることがわかる。現在
この Au ナノ微粒子表面に Pt シェルを UPD 析出させ、Pt
被覆率と ORR 活性の関係を詳細に検討しており、Pt@Au

（a）

（b）

Fig.2 S TM（a）and HAADF-STEM（b）images for arc-plasma deposited Au
nanoparticles.

コ ア シ ェ ル 触 媒 活 性 は コ ア で あ る Au 微 粒 子 の 粒 径、HOPG 上への分散状態に対してきわめて敏感であることがわかってきている。
3．Cu 基規則合金表面の CO2 電解還元
ある金属基板上に他の金属を堆積させ作製する “ 表面合金 ” は、バルク合金とは大きく異なる表面特性を発現すると予想される。例えば Cu 電極による二酸化炭素（CO2）の炭化水素（CxHx）類への電解還元のような多電子還元反応
では基板表面に堆積した異種金属による電子的・幾何学的な効果が働くと期待される。本年度は Cu 単結晶表面にPd を MBE 堆積してよく規定された Pd/Cu 表面合金を作製し、合金化が及ぼす CO2 電解還元反応への影響について検討を開始した。現時点で実験事実を系統的に説明するに至ってはいないものの、Cu 単結晶表面と Pd/Cu 合金表面とを比較すると生成物の電流効率に大きな違いがあることがわかってきている。次年度以降最表面構造と生成物分布（選択性）
や電流効率との関係を詳細に検討する予定である。

Ecomaterial Design and Process Engineering

Developments of catalyst materials for achieving eco-friendly society

学会発表・研究プロジェクト等
和田山は日本金属学会学会誌編集委員を務めている。またオープンキャンパスにおいて高校生向けに模擬授業「表面の物理学」を行った。さらに国際会議において 4 件の講演 を 行 い、と く に American Chemical Society national
meeting（3 月、アメリカ サンディエゴ）、International
Conference on Emerging Advanced Nanomaterials（10月、オーストラリア ブリスベン）では燃料電池モデル電極触媒の最表面構造と酸素還元反応活性に関する招待講演を行った。また所属院生が計 8 件の学会発表を行った。その中で博士課程の轟直人が電気化学会（3 月、浜松）で日本
電気化学会燃料電池研究会・SOFC 研究会ポスター賞を、また Electrochemical Society meeting（10 月、アメリカ
ホノルル）で Student Poster First Place を受賞（Fig.3）
した。研究プロジェクトとしては、科研費 B「燃料電池電
極用非白金系合金の表面設計と触媒特性向上」、NEDO「固体高分子形燃料電池実用化推進技術開発／基盤技術開発／
低白金化技術／ Pt 基
合金の最表面構造最適化に基づくモデル
コアシェル触媒開発」、JSTALCA 探 索
ステージ「水素循環エ
ネルギープロセスに
お け る CO2 固 定 化 のための合金最表面構
Fig.3 S
 tudent poster award（first place）in ECS造制御」を実施した。
meeting at Honolulu, USA. Oct. 2012.

アクティビティレポート 201251

Ecomaterial Design and Process Engineering

環境調和材料強度学分野

Structural Materials for Eco-Friendly Systems

材料強度の原子論と格子欠陥制御工学
教授

Professor

Koichi Maruyama

Weight saving and mechanical property development of materials are very important issues for the reductionof environmental burdens and the construction of infrastructure for the sustainable society. Maruyama group ischallenging to create new structural materials with the viewpoint of atomistic approaches of material strength anddeformation and lattice defect engineering in crystals.

究極の耐熱性を有する
超高温材料の創製と超高温特性の評価

この合金は、従来の耐熱モリブデン合金 MHCの 2 ～ 3 倍の高温強度である上、密度はニッケル基超合金と同等、さ

准教授

助教

Associate Professor

Assistant Professor

吉見 亨祐

Kyosuke Yoshimi

中村 純也

Junya Nakamura

り、析出挙動を正確に理解することは依然難しい。
当グルー

市販鋼の 700℃での軟化速度と同程度です。このように熱プでは、原子分解能分析電子顕微鏡を始めとする透過型電安定性が高い酸化物粒子を分散強化した鋼は、高い組織安子顕微鏡を用いた化合物相の結晶構造解析（Fig. 3）や析出

定性を持ち、第 4 世代の原子炉で使える耐熱材料として注組織観察をもって、Al 合金中に析出する化合物相の同定目されています。当分野ではこの酸化物粒子の熱安定性のと合金組成による組織変化を系統的に調査する事で、Al

起源を研究しています。鋼中の Y2O3 粒子は、Fig. 5 の高合金の組織制御法ならびに強度向上のための手掛かりを見分解能 STEM 明視野像に示すように、母相との間に高い出した。また関連研究の発表で、当分野の学生が、日本金整合性を持って析出しています。この高い整合性が、高い

属学会第 5 回格子欠陥制御工学研究会にて若手優秀講演賞

熱安定性の起源の一つと考えられます。

受賞した。

Ecomaterial Design and Process Engineering

Atomistic of material strength and lattice defect control engineering

丸山 公一

環 境 創 成 計 画 学 講 座

環境創成計画学講座

らに融点は 2000℃以下であるため溶解鋳造法で作製が可

ほとんどの原子力発電所が操業停止を余儀なくされてい能となった（Fig. 2）などの際立った特徴を有している。こる我が国では、電力供給の大半を火力発電に頼らざるを得

れら関連の成果は、第150回日本金属学会春期講演大会（横ない状況になっている。しかし昨今、火力発電のための燃

浜国立大学）の基調講演、材料物性工学談話会平成 24 年度

料調達でコスト増となり、ほぼすべての電力会社が電気料金の値上げに踏切る、
もしくは検討する事態となっている。
火力発電は主に、石炭を使った水蒸気タービン発電と液化
天然ガスなどを使ったガスタービン発電に分けられるが、コスト増の原因は液化天然ガスにあると考えられ、ガスタービン発電の高効率化は我が国にとって今や最重要課題となっている。ガスタービン発電の高効率化には、タービ
ン入口温度の上昇が必須であるが、高圧タービンブレードに使用されているニッケル基超合金の耐熱性が限界に達しており、現在のシステムではこれ以上のタービン入口温度の上昇は極めて困難である。そこで当グループでは昨年来

Fig. 2 Appearance of a Mosibtic alloy produced by a plasma-melting technique.

より、ニッケル基超合金の耐熱性をはるかに凌ぐモリブデ

第 1 回講演会（京都大学）の招待講演、CREEP2012 (Kyoto)

ン基超高温材料の開発を進めてきた。その結果、モリブデ

や MS&T ’12 (Pittsburgh) の招待講演を通して報告された

ンに Mo5SiB2、TiC、Mo2C などを分散・複合化した新規

ほか、東北大学オープンキャンパス期間中開催された市民

なモリブデン合金「モシブチック合金」（Fig. 1）の開発に成公開講座「’12 夏 最先端・次世代材料の研究最前線」や第 2功し、特許出願した（特願 2013-005292）。

回 3 大学主催連携公開講演会「グリーン・ライフイノベー

内燃機関を高温で運転すれば、省エネルギーと CO2 排出ションへの材料研究最前線」（大阪大学中之島センター：日削減が達成できます。そのためには、高温での使用に耐え

刊工業新聞 平成 24 年 8 月 23 日，日経サイエンス 2012 年

る材料が不可欠です。材料の多くは分散粒子を導入して転9 月号に記事が掲載。）で広く一般市民にも紹介された。さ位運動を抑制することで強化されています。高温で強い材

らに、第151回日本金属学会秋期講演大会（愛媛大学）
では、料を作るには、高密度に分散させた微細な粒子を長期間に当グループの学生が第 19 回優秀ポスター賞を受賞した。

渡ってそのまま保つ必要があります。Fig. 4に3種類のフェAl 合金：ナノスケール析出物の結晶構造

Fig. 1 3-dimensional microstructure of a Mosibtic alloy consisting of Mo solid
solution (bright phase), Mo5SiB2 (dark phase), and TiC (black phase).

52

Fig. 3 HAADF STEM images of characteristic bright dot periodicity in a
precipitate with a complex structure at an early aging stage.

Coexistence Activity Report 2012

Fig. 4 高温加熱にともなう硬さ低下

酸化物粒子による高温材料の強化

ライト系耐熱鋼の高温加熱中の硬さ変化を示します。窒化物粒子（VN）を含む試作鋼は 700℃、300 時間の加熱で硬さが大きく低下します。これは VN 粒子の凝集・粗大化が時効硬化型 Al 合金は、中、高強度軽量材料として自動車早いためです。炭化物粒子（M23C6）で強化した市販鋼では、や航空機など広範囲な分野で構造材料として利用されてい硬さ低下が緩やかになり、高温でより長時間の使用に耐える。この合金系は熱処理によって著しく強度が増加するたることができます。酸化物粒子（Y2O3）を含む材料は更にめ、合金を強化するためには微細に析出するナノスケール

高い熱安定性を示します。700℃から825℃に昇温すると、化合物相の析出を制御する事が重要であるが、非常に多く原子の拡散が早まり、軟化速度が約 100 倍早くなります。

の種類の化合物が合金中に析出するため組織が複雑となしかし酸化物粒子分散強化鋼は、825℃でも、炭化物強化

Fig. 5 ODS 粒子の結晶方位関係

アクティビティレポート 201253

Ecomaterial Design and Process Engineering

環境複合材料創成科学分野

Nanocomposite Science and Interfacial Materials Design

次世代型ライフスタイルの創成を担う
高機能複合材料の開発

准教授

環 境 創 成 計 画 学 講 座

環境創成計画学講座

佐藤 義倫

In the past, many composites consisted of nanomaterials which possess excellent features in their own, haveproduced in basic research. However, it is hard to design and produce composites to which the properties ofnanomaterials are reflected. Because each nanomaterial in the composite assembles at random not to enhance thefeatures of nanomaterials. In this laboratory, the purpose of researches is to study and develop high-functional
composites in an effort to expand the properties of nanomaterials to that of bulky composites.

チ ュ ー ブ を 埋 入 し た 結 果、貪 食 細 胞 内 で は 一 部 の ナ ノ

Fukutani, “Nitrogen physisorption and site blocking on

チューブの外層が分解され、細胞外では全く分解されない

single-walled carbon nanotubes”, Surface Science,

ことがわかった。貪食細胞

606, 293-296 (2012).
・Yoshinori Sato, Hikaru Nishizaka, Shunichi Sawano,にナノチューブが貪食されない限り、ナノチューブ構

Atsushi Yoshinaka, Kazutaka Hirano, Shinji造は安定であることを示し

Hashiguchi, Takayuki Arie, Seiji Akita, Go Yamamoto,

た。本研究は Wiley-VCH 出

Toshiyuki Hashida, Hisamichi Kimura, Kenichi

料を創製する必要性がある。本研究室では、材料科学分野

版（Germany） と Nanyang

Motomiya, Kazuyuki Tohji, “Influence of the structure

における課題である「ナノ物質の特性をバルクまで引き伸Technological Universityof the nanotube on the mechanical properties of

ばすための複合材料設計と材料開発およびその複合界面に（Republic of Singapore）がbinder-free multi-walled carbon nanotube solids”,

した結果、気候変動、エネルギー・資源の枯渇、食料問題、関する研究」を行っている。研究を遂行するにあたり、新共 催 し た「small sciences

Carbon, 50, 34-39 (2012).

人口増大、生物多様性の危機などの深刻なリスクが現ライ素材である炭素ナノ材料・ナノ粒子材料の単体特性や複合

symposium: Frontiers in

フスタイルの課題となっている。そこで、生活の豊かさを特性、あるいは自然の高次循環システムやメカニズムから

Nanomedicine」に お い て、保ちながら、物質消費を抑えた「持続可能な社会」の構築が学ぶ複合特性を利用し、「次世代型ライフスタイル創成にBest Poster Awards を受賞

次世代のライフスタイルとして要求されている。求められ貢献できる機能性複合材料の開発」を行っている。

した（図 2）。

研究室のコンセプト
近代テクノロジーの発展が発散的地下資源消費を生み出ているライフスタイルでは、豊かさを担保しながら、物質消費を最小とするテクノロジーのパラダイムシフトが不可避である。この新しいライフスタイルを創成するために、
本研究室は「物の複合化」
を利用した「次世代型ライフスタ
イル創成に貢献できる機能性複合材料の開発」を行いながら、「物の在り方」の基盤について考えている。

研究内容

単層カーボンナノチューブ膜における光熱起電力に関する研究・特許4961561「有機ケイ素化合物とカーボンナノチュー
Fig. 2 B est Poster Awards on “small
sciences symposium: Frontier
on Nanomedicine”.

☆国際交流
平成 24 年度日本学術振興会 外国人招へい研究短期事業に

単層カーボンナノチューブ（single-walled carbon nanotube:

よ り、2012 年 7 月 8 日 ～ 8 月 29 日 の 期 間 に CNRS のSWCNT）は、1 次元物質に発現する特有な電子状態密度をAlberto Bianco 先生をお招きし、国内招待講演（北海道大持つ。特に金属性の SWCNTs は可視光領域に、半導体性学、東北大学、東京工業大学、信州大学、名古屋大学、滋賀

SWCNTs は 近 赤 外 光 領 域 に 吸 収 特 性 を 示 す。 こ の医科大学、京都大学、産総研主催シンポジウム）、また本研

SWCNT 膜に太陽光照射を行うことにより、光照射位置に究との共同研究を行った（図 3）。共同研究では、炭素材料

個々のナノ物質は小さいながらも、優れた特性を持って依存した光熱起電力が発生することを見出した。本研究は表面をアミン修飾するプラトー反応の手順を教授いただいいる。しかし、ナノ物質の特性を生かした複合材料の設計・

環境発電素子として有望であり、平成 24 年度 石田（實）記た。

合成は、ランダムに配置された個々のナノ物質の特性が打念財団研究奨励賞を受賞した（図 1）。

ち消されるため、極めて難しくなる。そこで、ナノ物質の特性を最大限に活かしたナノ複合界面設計に基づいた次世
代のエネルギー環境分野に必要不可欠な高次機能性複合材の形成方法並びに生体適合性材料」、佐藤 義倫、田路 和

幸、菊山 裕久、脇 雅秀、橋口 慎二、田代 康貴☆受賞・平成 24 年度 石田（實）記念財団研究奨励賞

・B est Poster Awards in small sciences symposium

2012: “Frontier on Nanomedicine”☆研究プロジェクト・日本学術振興会科学研究費補助金・挑戦的萌芽研究

平

SWCNT は高比表面積・バリスティック伝導性を持つた成 24 年度「単層カーボンナノチューブのみで構成されめ、「電気二重層キャパシタ」の電極として期待されている。

る薄膜 / バルク界面構造での熱起電力の探索」（代表研

アミン基を適切な化学修飾度で表面改質すると、カルボキ

究者）
・日本学術振興会 外国人招へい研究短期事業

カーボンナノチューブは細胞増殖のための足場（スカる。一方、カーボンナノチューブの生体的持続性（生体内での構造安定性）も重要となる。本研究では、2 年間によるラット胸部軟組に埋入された親水性多層カーボンナノ

平成 24 年度「ハイドロキシアパタイト／リン酸修飾カーボンナノ
チューブ複合体の調製とその特性」（代表研究者）

ラット軟組織内の貪食細胞内外での多層カーボ
ンナノチューブの構造安定性に関する研究

Coexistence Activity Report 2012・特 許 5014786「カーボンナノチューブの集合体及びそ能リチウムイオンキャパシタ正極の開発」（代表研究者）

出力密度が数倍向上することを明らかにした。

54

田 優、加固 昌寛、田路 和幸、佐藤 義倫

24 年度「単層カーボンナノチューブ薄膜を使用した高性

シル基、アミド基で化学修飾されたものより、静電容量・Fig. 1 S napshot at the ceremony of F. Ishida Memorial Foundation Research
Grant.

ブの複合材及びその製造方法」、赤阪 健、若原 孝次、前・日 本学術振興会科学研究費補助金・若手研究（A）平成

アミン修飾単層カーボンナノチューブの電気二重層キャパシタ電極に関する研究

フォールド）、人工骨などの生体材料として注目されていEcomaterial Design and Process Engineering

Development of High-Functional Composites for Constructing Future Associate Professor
Foundation to Create a Next Generation Life Style
Yoshinori Sato・日 本学術振興会科学研究費補助金・基盤研究（B）平成
Fig. 3 M eeting with Professor Alberto Bianco. Discussion about Prato reactionof single-walled carbon nanotubes.

☆業績・S. –K. Lee, S. Iwata, S. Ogura, Y. Sato, K. Tohji, K.

24 年度「カーボンナノチューブを三次元スキャホールド

及び表面修飾として用いた口腔組織の再建」（分担研究者）
・共同研究

ステラケミファ株式会社

平成 24 年度「フッ素化カーボンナノチューブ繊維を用いた高強度繊維の作
製」（代表研究者）
アクティビティレポート 201255

寄附講座（DOWAホールディングス）寄附講座（DOWA ホールディングス） Endowed Division (Dowa Holdings Co., Ltd.)

地圏環境学分野
環境機能材料学分野
環境物質制御学分野

Geosphere Environment
Study of Functional Materials
Control of Environmental Materials

This DOWA Holdings Co., Ltd. Sponsored laboratory was inaugurated in FY 2004 and comes under the endowed division of
Graduate School of Environmental Studies. The main study aim of our laboratory is to solve the problems for conservation of ourenvironment taking the viewpoints of both manufacturer and high-consumption society into consideration. The researches in thisdivision are categorized mainly into (a) establishing the process of valuable material resources released in the society and control,
recycle and dispose of them efficiently and safely, (b) inventing the preparation of functional materials that can nurture environmental
friendly engineering applications such as electronic devices to relieve impact on the environment.
The research activities of the geosphere environmentalogy division were separation, decomposition and migration control ofpollutants such as heavy metals. And technologies related to the development of materials to concentrate and retain rare metals is also
being researched. On the other hand, the study of functional materials division focused on the mass production of inorganic materials
applicable for the electronic devices and batteries. These materials were prepared wet or dry process. The research in the control ofenvironmental materials division was on the development of technologies to apply carbon nanotubes for light emitting devices andmodified Si particles for the purpose of future Li-ion rechargeable batteries.

地圏環境学分野
本分野では、地圏環境における汚染物質の分離・分解、
電子・電気機器廃棄物等からの希少金属資源リサイクル技
術などの研究を推進している。2012 年 3 月には、本分野創設以来の修了生 2 名を輩出した。2012 年 4 月以降では、
白鳥教授、須藤准教授以下、大学院生 1 名が所属し、下記のテーマを中心に活気ある研究活動を進めている。
アルミニウムによる硫酸還元細菌の抑制機構と廃石膏利用の促進（吉野石膏株式会社との共同研究）
建設廃棄物として多量に排出される廃石膏は、土壌中に投入すると硫化水素源となるために世界中において「嫌なモノ」として嫌われている。我が国では、最終処分する際には管理型処分場への埋設が義務付けられ、そのため土壌改良等の分野への再利用が進められていない。土壌環境における廃石膏からの硫化水素発生を抑制するために、アルミニウムによる硫酸還元細菌の特異的阻害効果についての研究を進めている。その結果、アルミニウムのキレート化に
Effect of Al on microbial specific growth rates.
(a) Specific growth rates of tested bacteria at
よって、ある種の硫酸還元
soluble Al concentration with/without chelate.
(b) Al solution without chelate. Al concentration:
細菌に対して、一般的な細200, 20, 2, 0.2, 0 mM (from left of photo)
菌種よりもより効果的に(c) Al solution with chelate at Al concentration
抑制することを見出した。 20 mM. Chelate: D. W., oxalate, citrate, EDTA
(from left of photo)

紫外 LED による環境汚染物質の分解（DOWA ホールディ
ングス株式会社との共同研究）
紫外光を放射する LED の開発が進んでいる一方、その適用拡大については大きな展開に至っていない。本講座では、環境機能材料学分野において紫外 LED の開発を進め

56

Coexistence Activity Report 2012ており、同分野との連携のもと紫外 LED を利用した環境
汚染物質の分解について検討を開始した。現在は、新規規制対象物質となった 1,4- ジオキサンを対象に検討を進めている。
欧州・アジアにおける電子・電気機器廃棄物リサイクルの視察調査（NPO 法人 RtoS 研究会と連携）
2012 年 5 月に、NPO 法人 RtoS 研究会を主宰として、電子・電気機器廃棄物のリサイクル先進地域である欧州に赴き、廃棄物関連の展示会、リサイクル関連施設の見学を実施した。リサイクル関連施設は、ベルギーの WEEE オペレー
ターである Recupel の同行のもと、家電系リサイクル工場
2 か所、自動車から家電までを対象とする工場を1か所を見学し、また亜鉛系スクラップリサイクル施設も訪問した。
さらに、スウェーデンでは、鉄系スクラップを中心にリサイ
クル処理を行っている企業
および連携する Chalmers
University of Technologyを訪問した。また、12 月には早稲田大学とともにタイに出向き、タイにおける独特な廃棄物収集システム
Visiting of recycle industries of WEEE in EU.
の調査を行った。
見学会
本講座では、毎年、工場見学会を実施している。2012
年においては、12 月 5 日に宮城県にある東北リコー株式会社を訪れた。本見学会では、大学院において開講している「環境物質制御学」の受講者をはじめ、研究員 1 名、大学院
学生 4 名が参加した。再生複写機のシステム概要の説明を受けるとともに、最新のトナー製造工場の見学と概要説明を受けた。複写機における部品のリユース、リサイクル、それを有効に実施するためのデザインコンセプトのほか、

教授

教授

准教授

助教

Professor

Professor

Professor

Associate Professor

Assistant Professor

白鳥 寿一

Toshikazu Shiratori

田中 泰光

鳥羽 隆一

Ryuichi Toba

環境に配慮した取り組みについて多くの議論が行われ、現場ならでは問題点の提起をはじめとする意
見交換を行い、有意義な時間を持つことができた。

Yasumitsu Tanaka

須藤 孝一

Koichi Suto

下位 法弘

Norihiro Shimoi

環境機能材料学分野

Visiting of Tohoku Ricoh Co. Ltd.

環境物質制御学分野
カーボンナノチューブ (CNT) の面発光デバイスへの応用
照明デバイスの省エネ化への改善に対する要求は依然高く、輝度効率を上げる方法として、我々は CNT を用いた定電圧駆動する面発光デバイスを提案する。CNT を用いた電子デバイス応用研究は FE を含め多方面で多数報告されているが、実用化に成功した例は殆ど無い。そこで、CNT 自体の結晶均一性・処理・ハンドリング技術を確立し、発光面のばらつき・発光ちらつき・低寿命・高電圧駆動等の要因を制御しつつ省エネルギー型面発光デバイスの実用化に向けて応用研究・開発を推進する。CNT 分散に成功した電子源を用いた面発光の様子を図に示す。数インチサイズの発光面について、発光面均一性の向上・ちらつき低減・長寿命化を達成する CNT 電子源の構築に成功している。
Flat plate lighting with field emitter cathode.

紫外 LED 新型デバイス構造の開発
窒化物半導体による青色 LED、白色 LED は幅広い分野での応用がなされてきたが、近年、紫外線領域への展開も期待されている。しかしながら、既存の水銀ランプを置き換えるには、図のように約 2 桁以上の高出力化が必要である。
通常、窒化物半導体 LED では、サファイア基板を成長用基板として用いるので、発光層の一部を除去して n 型コンタク
トを形成し横方向に電流を流す方式がとられてきた(1stGen.)。
次いで、サファイア基板側から光取だしを行う Flip-Chip 構造(2ndGen) が提案されたが、両者ともサファイア基板の熱伝導率が低く放熱性が悪く光取だし効率も良くないため、熱伝導率の高い別種基板にエピタ
UV-B
UV-A
UV-C
キシャル層を移しかえる方式が好ましい。本研究では、
サファイア基板上に成長用バッファ層兼化学選択エッ
UV-LED2012
チングが可能な犠牲層を用いたエピタキシャル層の転写手法を用いた縦 型 LED
構造 (3rdGen) ならびにその
発 展 型である4thGen の 新型構造の製造方法の確立を行い、1桁以上の高出力化
を目指す。
10

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0.01

265

200

280

Ἴ㛗

Figure SEM view of Si particle covered withsilicon oxidation flakes including metal particles.

400

365

315
(nm)

UV Power Requirement by Application and Current Best Result UV LEDపฟຊ

1st.Gen.(Conventional)

୰ฟຊ

㧗ฟຊ

Conventional (ᨵⰋᆺ)

䛆 ᡂ㛗ᇶᯈ䝸䝣䝖䜸䝣ᆺ 䛇㏱᫂㟁ᴟ

4th Gen. 䠄ᮏ◊✲ᵓ㐀䠅

PSS

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ග㐽ⶸ↓

Ⓨග㠃ษḞ᭷

2nd Gen.
(Flip Chip)䠬཯ᑕ㟁ᴟ䛆 ᡂ㛗⏝ᇶᯈṧᏑᆺ 䛇Ⓨග㠃ษḞ↓Ⓨග㠃㟁ᴟග㐽ⶸ᭷

3rd Gen.
(Vertical)Siᇶᯈ➼

Si を利用したリチウムイオン二次電池活物質の創製
本研究は、リチウムイオン二次電池の電極材として Si 素材を活用し、コンポジット化によって理論的に導き出されている、容量限界までの高速充放電を何回でも可能にするための電気特性を持った二次電池を創製することを目的としている。
電池容量を多く、かつ多数回の繰り返し充放電を可能にするためには、Si を主材料として活用することは必要不可欠である。そこで、繰り返し充放電対策の初期研究として、粉末化した Si に他のリチウムイオンを吸蔵する酸化膜を被覆化させる方法および Si 粉末
そのものをアモルファス化する方法で Si 自体の裂傷を防ぐ手法を開発している。

Endowed Division (Dowa Holdings Co., Ltd.)

Towards Establishing Environmentally Benign Material Synthesis and New Material Circulation Systems

教授䝷䞁䝥⾲㠃せồฟຊ 䠄W/cm2)

環境調和型新素材製造と新たな資源循環システムを目指して䝸䝣䝖䜸䝣ᢏ⾡ᚲ㡲

Output Power Level for Various LED Structure

電子線注入型紫外線発光デバイスの開発
発光素子の外部量子効率 (EQE) は、内部量子効率 (IQE)とキャリア注入効率 (CIE) と光取出し効率 (LEE) との積である。特に 360nm よりも短波長側では、窒化物半導体の混晶は、AlxGa1-xN を用いることになるが、Al 組成 x が高くなるほど p 型（Mg ドープ）層のアクセプターエネルギー準位が深くなり、キャリア濃度が充分大きくとることが困難になる。したがって pn 接合でのキャリア注入効率が著しく劣る。そのため、IQE が比較的高いにも関わらず、数％程度の外部量子効率に留まっている。また pn 接合を形成するための p 型層は発光した光の吸収層にもなるし、電極による光遮蔽の問題も有る。
本研究では、上記 p 型層の諸問題を避けるため、AlGaN系発光層を電子線により励起する方式により、特に UV-C
帯での高効率発光デバイスを開発する。

アクティビティレポート 201257

Collaborative Divisions（ Nippon Steel ＆ Sumitomo ＭｅｔａｌCorporation ）環境適合材料創製学分野

Process Engineering for Environmentally Adapted Materials

鉄鋼製造技術を通して、資源・エネルギー問題に貢献する

客員教授

客員教授

客員教授

Invited Professor

Invited Professor

Invited Professor

佐藤 有一

Yuuiti Sato

Steel products are made using iron ore as the main raw material.  After these products have been used, they are scrapped andonce again returned to iron material. In this way, iron, which is a basic material for daily life, can be reused time and time again, varying
its form; thus, it is kind to the environment.  At the same time, steelmaking process needs a large amount of energy and resources andit exerts a large influence on the environment.  Then, it is necessary to reduce the impact on the environment at all stages, from thepurchase of raw materials and equipment, manufacturing, technological development, transportation of products, to their use, recycling
and disposal.
Based on such backgrounds, in our course teaching and research will be undertaken to develop new techniques related to thesynthesis of various environmentally adaptable materials, especially metallic materials.   Our mission is to develop novel material
synthesis processes, which allow us to establish sustainable industries and social systems that utilize the environmentally adaptabletype materials.

連携講座（新日鐵住金）について

Yasushi Hasegawa

Jun Okazaki

率変圧器をはじめ多Fig.4 Photograph of the melt puddle on wheel.

ロセスの効率改善による
CO2 排出削減を目指した

・日本鉄鋼協会日本鉄鋼協会

第 164 回講演大会

分野で利用され、省「木質バイオマスの酸化鉄還元反応への影響（横田恭平）」

エネルギーに貢献し（学生ポスターセッション報告 努力賞受賞）ている材料です。但・日本金属学会

し、アモルファス合「単ロ－ル法における大気中メルトパドルの観察

（清野龍）
」

金を製造するために・日本鉄鋼協会 第 163 回講演大会（シンポジウム：高温材

は、毎秒100万℃もの速さで溶融合金を冷却する必要がありま

料のフィジカルメタラジー）

す。単ロール法は、溶融合金を回転する金属ロールに噴射する（長谷川）」「フェライト系耐熱鋼の設計指針と強度予測技術


ことで急冷し、アモルファス合金を製造するプロセスです。単・日本鉄鋼協会第 163 回講演大会：西山賞受賞記念講演

ロ－ル法で得られる製品の仕様拡大を目指し、鋳造の挙動観察「Ｗ含有高
Cr フェライト系耐熱鋼の高強度化（長谷川）」を通して本プロセスの原理解明に取り組んでいます。

・日本材料学会講演大会：高温強度部門委員会「高 Cr フェライト系耐熱鋼の溶接継手熱影響部の強度

ちの57％を占める高炉プ
本 連 携 講 座 は、

④その他の研究課題

低下機構解明と寿命予測（長谷川）」その他にも以下の研究課題に取り組んできており、本講座

・日本鉄鋼協会秋季講演大会 第 164 回講演大会 「エネル技術開発が進められていでの研究成果は国内外の学会などの場で発信してきています。

ギー論による先進フェライト系耐熱鋼の組織解析（長谷学研究科の設立とます。本研究では木炭バ・マグネタイト鉱石の酸化性に関する基礎研究川）」

同 時 に、環 境 適 合イオマス活用の可能性に・高 Cr フェライト系耐熱鋼の窒化物による析出強化

材料創製学分野の着目し、還元材のコーク・高 Cr フェライト系耐熱鋼における析出強化機構

2003 年 の 環 境 科

教育と研究を行う

Carbon neutral；16％

Fig.2 Effect to reduce CO2 emissions.

スの一部を反応性の高いことを目的とし

木炭バイオマスで代替することでプロセス効率改善により「プロセスエネルギー評価学」集中講義②国際会議・6 th International Congress on the Science andTechnology of Ironmakingて、鉄 鋼 メ ー カ ー

16％、さらに木炭バイオマスのカーボンニュートラルという特（千葉県富津市）の性を考慮すれば 33% もの CO2 排出削減が期待できるという結2012 年度も例年通り10 月～ 11月にかけて、本連携講座

技術開発部門内に果を得ており、さらにその具現化に向けた検討を進めています。

の特徴を活かして、連携講座教授陣に加え学外から専門技術者を非常勤講師として招聘し集中講義を実施しました。

Amourphous and Nanostructure Materials②高 Cr フェライト系耐熱鋼の粒界析出強化の支配因子と高強度化

この講義では、産業の第一線で活躍している技術者からの生of melt puddle behavior in planar flow
「Observation

環境とエネルギー資の声を学生に伝えることができるとともに、その内容は以下

礎研究の早期社会還元を使命として取り組んできていま

源 保 護 両 立 の た め に、の示すように法令からリサイクルまで多岐にわたり、鉄鋼製す。また、大学と鉄鋼メーカーとの活発な人的交流・研究

大容量の石炭火力発電

造プロセスを主としたエネルギー・環境の現状と取り組みに

Temperature Welds

機器の共同利用を通じて環境に適合した材料・プロセスにプラントの高効率化に関する実践的理解を深めることができたと自負しています。

｢The efficiency of precipitation strengthening to HAZ

関するプロジェクト型共同研究提案を目指しています。

貢献する耐熱鋼の高強・鉄鋼製造プロセスの概要と環境との関わり

of welded joints in W containing high Cr ferritic creep

・廃棄物と廃棄物リサイクル－法律 ･ 制度面からの解釈

resistant steels（佐藤徹也）｣

Fig.1 Nippon Steel ＆ Sumitomo Metal R&E Center
located in Futtsu, Chiba.

開設されるという他の講座にはない特徴を持っています（Fig.1）。この特徴を最大限に活かし、実用を意識した環境技術・プロセス技術の習得を主眼とした学生教育と、基現在、本連携講座では、新日鐵住金に所属する３名の研度化研究を進めていま

究者が教員となり、これまで、修士学生 14 名、社会人博士

す。 特 に 高 Cr フ ェ ラ

8 名を輩出し、2012 年度は博士課程前期 6 名、博士課程後

イト系耐熱鋼のクリー

期 1 名が在籍しています。

プ強度向上因子を解析

連携講座（新日鐵住金）の主な研究課題本連携講座では、鉄鋼メーカーで長年培われた蓄積技術に基づき、省エネ高効率プロセスやマテリアルの設計・評

W 添加による
高強度化①木質バイオマスの酸化鉄還元反応への影響

日本の CO2 排出量の15% は鉄鋼業に由来しており、そのう

Coexistence Activity Report 2012

｢Effect of Woody Biomass on Reduction Behavior ofIron Oxide( 横田恭平 )｣・1 9 t h I n t e r n a t i o n a l S y m p o s i u m o n M e t a s t a b l e ,casting in air ( 清野龍 )」・4 th International Conference on Integrity of High・鉄鉱石・石炭資源の現状と今後

・12th International Conference on Creep and Fracture

・鉄鋼業における資源利用技術

of Engineering Materials and Structures ｢The Creep

・製鉄プロセスを活用したリサイクル技術

Deformation Mechanism of the Heat-affected Zone of

し、機構を明らかにして高強度化を目指します。そのため・鉄鋼業における環境関連分析技術

Welds and its Mitigation Possibility in Creep Strength-には組織中に分散させた転位の移動障害を制御すること・鉄鋼業における公害防止技術（水質）enhanced Martensitic Steel( 長谷川泰士 )｣を、定量的かつ論理的に検証しています。強度が 30% 向・高温材料とエネルギー問題

上すれば、日本の CO2 排出量を 3% も低減できて、環境と・金属系エコマテリアルと製造プロセス技術

Fig.3 Precipitation distribution effect on thecreep strain of the 9% Cr steel.

資源問題を同時に解決できる重要な研究です。

価技術等の研究に取り組んでいます。

58

岡崎 潤

③単ロ－ル法におけるアモルファス合金の製造条件最適化と板厚決定機構解明

アモルファス合金は軟磁性、高強度、耐食性等に優れ、高効

業績学協会発表実績（2012 年 1 ～ 12 月）（ Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation）
Collaborative Divisions

Development of new steelmaking technology contributing to the sustainable society

長谷川 泰士連携講座（新日鐵住金）

連携講座（ 新日鐵住金 ）・4 th International Conference on Integruty of High
Temperature Welds「Type IV damage avoidance byaustenite memory effect of HAZ of P92 steel, andType IV damage possibility of fine-grained austenite
along the prior austenite grain boundary by memory
effect( 長谷川泰士 )」①国内学協会

アクティビティレポート 201259

Collaborative Divisions（ National Institute for Environmental Studies ）地球環境変動学分野

Global Environment Division

地球大気の変化を捉える

客員教授

客員教授

Invited Professor

Invited Professor

中島 英彰

Hideaki Nakajima

We, in cooperation with National Institute for Environmental Studies, carry out research on global atmosphericenvironment, such as global warming, ozone depletion, and air pollution. For that purpose, we develop measurement
techniques on atmospheric composition changes. We conduct research and education on measurement principles,data processing algorithm, field experiments, and data analysis on the basis of specific cases of remote sensing andin-situ technologies. We also develop their applications for atmospheric compositions/clouds/aerosols, utilizing such
instruments as satellite-borne, air-borne, and ship-borne sensors, and remote sensors such as FTIR (Fourier
Transform InfraRed spectrometer). We conduct field measurements at the Antarctica, the Arctic, and at Siberia,
and study global atmospheric environment change by analyzing these data.

当講座では地球規模の大気環境変動に関わる大気化学成

世界 32 か国から 312 人の参加者が集結した。シンポジウ分の分布や経時変化を計測する観測技術と、地球温暖化を

ムでは、オゾン研究に関する最新の情報交換がなされ、我々含めたグローバルな大気環境変動解析に関する研究と教育もこの場で最新の研究成果の発表を行った。また、かつてを行っている。具体的には、人工衛星や航空機、船舶を用

日本の人工衛星 ADEOS-II に搭載された ILAS-II というオ

いた大気成分や雲、エアロゾルの観測技術、地上からの各ゾン層観測センサ―にかかわっていた国際サイエンスチー

種の計測技術の開発、南極や北極、シベリアなど世界各地

ムのメンバーとともに、トロントの日本料理店で「ILAS-IIにおける観測活動ならびに取得したデータの処理アルゴリ

Dinner」と銘打った夕食会を開催した（Fig.1）。

ズム、データ解析を行うことによって地球規模での大気環
境変動の原因究明に向けた研究を実施している。

成層圏大気のリモートセンシング
1982 年の日本南極地域観測隊による「オゾンホール」の町田 敏暢

最近では、オゾン破壊にとって重要な働きをする「極成Toshinobu Machida

外の上空の観測値は決定的に不足している。われわれの研2005 年より民間航空機に観測装置を搭載した観測プロ

究室では地上ステーションや船舶を利用した観測に加えて航ジェクト（CONTRAIL プロジェクト）が国立環境研究所や空機を使った温室効果ガスの3 次元観測を推進している。

気象研究所などのグループによって実施されている

ロシア連邦のシベリア地域には広大な森林や湿地帯が広（Fig.3）。民間航空機を使った定常的な CO2 濃度の観測はがっており、地球規模の二酸化炭素（CO2）濃度やメタン

世界で初めてである。これらのデータは上空における（CH4）濃度の変動に大きな影響を及ぼしていると考えられ

CO2 濃度の情報を著しく増やしつつあり、炭素循環の解明ている。シベリア上空において航空機を使った定期サンプ

ばかりでなく、大気輸送モデルの検証、大気輸送メカニズ

リングによって得られた、1994 年から 2011 年にかけて

ムの解析、衛生データの検証にも大きく貢献している。

の CH4 濃度年平均値の鉛直分布を Fig.2 に示す。観測地点

本年度は世界各地の空港上空で離着陸時に得られたは西シベリア低地の湿原地帯に位置しているため、湿地かCO2 濃度の鉛直分布データを解析して、高度別の季節変動

らの大量の CH4 の発生を反映して、いずれの年においてもの違いを明らかにした（Fig.4）。北半球中高緯度では低高

低高度ほど高い濃度を示している。シベリア上空の CH4

度ほど CO2 濃度の振幅が大きく、低高度ほど早い位相が観

濃度は 1997 年から 1998 年にかけて全ての高度において測されている。赤道域のシンガポール（SIN）では北半球と急激な増加が見られたが、その後の 10 年ほどは経年的な同じ位相の変動が見られ、南半球のシドニーとブリスベン

濃度の変動が停滞していた。しかしながら、2007 年以降（SYD+BNE）上空では北半球と逆位相の季節変動が見られは全球の CH4 濃度の増加を反映してシベリアにおいてもる。また、北半球高緯度では成層圏の季節変動も捉えられ増加が認められ、2010 年以降は再び増加が止まっている。

ており、夏季に対流圏大気の影響を受けた濃度上昇が観測

上空大気の観測データをさらに高頻度で得るために、（ National Institute for Environmental Studies）
Collaborative Divisions

Observation of Global Atmospheric Change

連携講座（国立環境研究所）

連携講座（ 国立環境研究所 ）されている。

層圏雲」の観測と解析も、現在継続的に行ってきている。
また、南極昭和基地や北海道において得られた、フーリエ変換赤外分光器（FTIR）を用いた微量気体成分の分析をすることを通じて、オゾンホールの詳細なメカニズム解明につながる研究を実施してきている。

発見を端緒とする「地球環境問題」の顕在化は、現在では世界人類にとってさまざまな問題を呈してきている。その中でも、オゾンホール問題は、その発見に引き続く科学者と行政との理想的なタイアップにより、原因解明とその対策としての「モントリオール議定書」の速やかな締結など、「地球環境問題の優等生」
として現在では位置づけられている。それでも南極上空のオゾン層がかつてのレベルに回復

Fig.2. Vertical profiles of annual mean CH4 mixing
ratio over Siberia from 1994 to 2011.

するまで、さらに数 10 年～ 50 年の時間がかかるであろうと予測されている。また、2011 年春には、これまで南極のような大規模なオゾン破壊は起こらないだろうと考えられていた北極上空で、史上初めて「北極オゾンホール」が起こった。これは、例年にない強い極渦と低温が長引いた異常気象が原因だと考えられている。
われわれの研究室でも、ロシア・西シベリア・サレハルドにおけるオゾンゾンデ観
測を分担することによって、この北極オゾンホールの発見の一翼を担うことが出来た。

60

Fig.1 Participants of “ILAS-II dinner” held at a Japanese restaurantin Toronto during the Quadrennial Ozone Symposium 2012.

温室効果ガスの地球規模観測2012 年 8 月末には、4 年に 1 回全世界のオゾン関連の研

大気中の温室効果ガスのグローバルな循環を解明するた究者が集う国際会議「Quadrennial Ozone Symposium（国めにはそれらのガスの空間分布や時間変動を知る必要がある

際オゾンシンポジウム）」がカナダ・トロントで開催され、が、世界の観測データはまだまだ十分ではない。特に地表以Coexistence Activity Report 2012

Fig.3. Boeing 777-200 aircraft and two equipments for atmosphericobservation installed in her cargo room.

Fig.4. Seasonal variations of atmospheric CO2 mixing ratio observed bycommercial airliners.

アクティビティレポート 201261

連携講座（産業技術総合研究所）

連携講座（ 産業技術総合研究所 ） Collaborative Divisions（ National Institute of Advanced Industrial Science and Technology ）環境リスク評価学分野

Environmental Risk Assessment

科学的な環境調査とリスク評価に基づく環境リスクの管理

The integration of environmental sciences necessary for the methodologies of risk assessment, particularly forthe environmental pollutions and hazardous chemicals, is essential to discuss on the environmental risk management
and the risk communication. In addition the implementation of environmental management for water, soil andsediments has been the main target for developing the framework of risk governance, which enables to complete
the transparent risk communication within any stakeholders. In this course we study various kinds of methodologies
of risk assessment, experimental and field works, and the practical activities of risk mitigation, especially thoseutilizing microbiological activities. After the earthquake and tsunami disaster, we focus on geological risk
management of tsunami sediments and wastes, as well as contaminated soils by radioactive substances.

地圏環境に深く関わる土壌、地下水、地表水、廃棄物なは、健康リスクのほかに、生態系や経済リスクも考慮に入

どの環境リスクを適切に評価し、リスク軽減、
リスクコミュ

れたマルチプルリスク評価システムの概要を示したものでニケーションなどの環境マネジメントを実践するための方ある。土壌生物や微生物、地下水や周辺環境の生活環境を法論について教育、研究を行う。

加味したモデルを構築している。また、これまで開発を進本連携講座では、東北大学と産業技術総合研究所の連携めてきた土壌・地下水汚染のための地圏環境リスク評価シ

により、それぞれが保有するポテンシャルを補完し、教育

ステム（Geo-environment Risk Assessment System）を改および研究を通じて社会に貢献することを特色としてい良して、津波堆積物や災害廃棄物の環境リスクを評価するる。

新たなバージョンを開発した。これまでに、事業所や工場、

具体的には、以下のような特徴的な内容の講義と教育を行っている。

自治体、教育機関などに配布し、環境汚染問題に広く活用されている。

・環境や健康に関わる諸問題のリスクの定量的把握
・現場の調査や観測に基づいた環境問題の把握
・微生物を利用した様々な環境問題の解決
・自然科学と社会科学の融合（リスク認知・伝達）
生活環境リスク・震災復興支援に向けた技術開発およびリスク管理の実践

災の復興支援のための緊急セミナーや調査研究成果の公開などを行った。
研究活動では、環境リスクに関わる広範な研究テーマを対象として、リスク評価手法、土壌・地下水汚染対策、科学

地圏環境

堆積物について化学分析を行った結果、一部の地域でヒ素究も行った。これまでの研究により、嫌気的メタン酸化がなどの有害元素の濃度（溶出値）が比較的高いものの、全体

陸域地下圏でも生じていることを明らかにしてきたが、今的に含有量、溶出量の基準値を下回り、地球化学的なバッ

年度はそれを担う微生物を対象とした生理学的試験を実施

クグラウンドと大差がないとの調査結果が得られた。

し、生息環境についての知見を得た。また、海洋において好気的メタン酸化に関わる微生物の混合培養系から 3 種類

津波浸水域の土壌を採取し、物理的特性（土性、粘土含有量、有機炭素量等）
土質（地盤特性、力学特性など）および化学的特性（フッ素、ホウ素、砒素、鉛などの有害元素、重金属含有量など）を調査・分析する。

外部環境負荷リスク評価手法

経済モデル

LCAモデル

津波堆積物の汚染状況
津波堆積物の保管と再利用の把握と再利用に向けた技術指針
塩害、鉄細菌による土壌の酸性化

図１

定量化・可視化する統合化システム開発

宮城県内における津波災害の状況と津波堆積物の性状

地質汚染の修復に関する研究では、民間企業との共同研た。また、水溶性ガス田地域のメタン溶存地下水を汚染浄オレメディエーションの実用化に向けた準備を進めた。
地球温暖化ガスであり、爆発性ガスでもあるメタンの地
球規模での循環は重要な課題であることから（図 3）、メタンの放出抑制を担う微生物活動（メタン酸化）に関する研
大気・水圏

エンドユーザ
事業所・工場・自治体

メタン／CO2

地圏環境リスク評価システム：詳細型モデルの概要

CO2固定ン、環境汚染問題の社会的な解決策などの実践的な検討を行っている。加えて、東日本大震において発生した津波堆

東地方の太平洋沿岸地域に甚大な被害をもたらした。短時

積物の地質調査、災害廃棄物や放射性物質汚染土壌のリス間に津波が運搬した海底堆積物や土砂は、沿岸域から内陸

ク管理などの緊急的な取り組みも実施している。以下、最の土壌の上に堆積し、農用地や市街地の復興に大きな障害

近の代表的な成果について紹介する。

となっている。このため、青森県から千葉県に至る沿岸域

環境リスク評価の研究では、有害化学物質や廃棄物などを対象として、津波堆積物の緊急調査および試料の採取をに起因する人為的な環境汚染や天然に存在する金属元素、行い、堆積物の性状や化学組成に関する調査研究を実施し有機化合物および粉塵などの複合的な環境リスク問題を取ている。図 2 は、津波堆積物の物理、化学および生物学的り上げ、リスク評価のための方法論を検討している。図 1

な性状を示したものである。東日本沿岸部で採取した津波

表層生物
有機物

メタン消費
生産・漏出

東日本大震災により発生した大津波は、東北地方から関Coexistence Activity Report 2012

特筆すべき実績

人への健康影響、生態系（作物や土壌微生物）

図２

的自然減衰、地下微生物の活用、バイオレメディエーショ

62

砒素などによる土壌の汚染

個別モデル構築・精緻化（経済リスク、生態リスク、生活環境リスク、外部環境負荷）
社会システム
法制化の微生物の分離培養に成功した。

１） 土壌および堆積物の広域調査
２） 物理的特性の把握（土性、土質）
３） 化学的特性の把握（組成、有害性）
４） 長期変動特性（酸化還元、微生物）化に利用するための最適条件検討を実施し、低コストバイ

生態リスク
水域モデル

経済的リスク

対象とした講義やセミナーを実施した。また、東日本大震

Mio Takeuchi

ため、複数の汚染現場おいて調査を行い、データを蓄積し
GERAS（詳細モデル）

生態モデル

対象とした授業（集中講義）および理科系分科系の学生を

Takeshi Komai

ハロコッコイデス）の分布と環境要因との関連を解明する

地下水モデル

平成 23 年から平成 24 年度の教育活動では、大学院生をVisiting Associate Professor

竹内 美緒

関わる研究を行った。
地下環境中における脱塩素微生物
（デ

環境リスク

・リスク評価の教育・研究を通じての社会・国際貢献

Visiting Professor

究として揮発性有機塩素化合物を対象とした微生物浄化に
第二期から第三期への展開

表層土壌評価図
地圏環境ＤＢ

客員准教授

駒井 武

埋没・分解
メタン消費

メタンハイドレート
天然ガス鉱床

堆積有機物

移動・集積
火山ガス

埋没

メタン生成
メタン

埋没・分解

地圏
図３

地圏環境におけるメタンの資化・酸化および移動・集積のプロセス

The methodology for evaluating environmental
and economical risks from contaminated soil andgroundwater has been studied, based on the exposure
analysis from pathways in the environment. The
multiple risk assessment system GERAS-MR withhealth and ecological effects, geo-environment risk
assessment system, is developing and will be utilized
in industry, local government and academic institutions.
We also developed the geo-informatics system andsubsoil databases with risk maps for heavy metals inregional scale, based on the accumulation of various
kinds of geological and environmental survey. The
geo-environment risk assessment system, one of theoutcomes of our research, can be utilized for the
improvement of contamination due to heavy metals
and toxic chemicals in soil, using the geo-environment
information data. Bioremediation technology using
microbes can be applied for geological contaminationsites by volatile organic compounds. After theearthquake and tsunami disaster, we focus on thereconstruction activities, such as geochemical andbiological survey for tsunami sediments and disastersolid waste management in Tohoku district.
Specialized seminar on the topics and thecomprehensive discussion were held to disclose
research outputs and databases obtained in theactivities. These outcomes of research can also be
utilized to environmental problems, such as ecologicalrisk assessment, enhanced natural gas and oil
production, and land use policy in industrial location.

アクティビティレポート 2012

（ National Institute of Advanced Industrial Science and Technology）
Collaborative Divisions

Risk management of environmental risks based on the integration of scientific risk assessment andenvironmental assessment.

客員教授

63

連携講座（電力中央研究所）

連携講座（ 電力中央研究所 ）Collaborative Divisions（ Central Research Institute of Electric Power Industry ）バイオエコマネジメント学分野 Biotechnical Eco-management

バイオテクノロジー・バイオシステムを利用した地球温暖化の緩和と適応対策

We are engaged in Biotechnical Eco-management research for mitigation of Green House Gases (GHGs). The
development of efficient microbial processes to produce useful products from waste biomass is a promising routethat is expected to contribute to mitigation of GHGs.
We applied the electrochemical cultivation system for a butanol-producing bacterium, Clostridium
acetobutylicum. An electron as reducing power was supplied to C. acetobutylicum by electrolysis from a working
electrode at -0.7V (Ag/AgCl). Addition of electron to cell inhibited glucose consumption and increased butanol
production. By a reduction of electrolysis time for 10 min at mid-phase, avoidance the inhibition of glucose
consumption and increase of butanol production by two times was established.  We also aimed at examining theincreased efficiency of the microbial conversion of glycerol, a by-product of biodiesel production, to ethanol using
electrochemical cultivation. We examined the conversion of waste glycerol by a microbial consortium and attempted
to isolate the target microorganism.In an anaerobic culture bottle, we dissolved 2 types of waste glycerol in 100
mL of a microbial consortium to achieve a final concentration of 10 g/L. The suspensions were incubated at 30
degree C for 3 weeks. Therefore, the conditions for microbial activity on both types of waste glycerol were thesame as those for microbial activity on pure glycerol. Furthermore, microbial activity was enhanced up to 1.3-1.5
times by using potential-controlled cultivation at -0.6 V (vs Ag/AgCl). We proposed the novel electrochemical
cultivation system for biorefinery processes in these ways.

客員准教授

Visiting Professor

Visiting Associate Professor

渡部 良朋

Yoshitomo Watanabe

松本 伯夫

Norio Matsumoto

抑制された。そこで、通電条件を検討した結果、グルコーする微生物属を明らかにした。

ス消費中期に短時間（10 分）通電し電子を供給することにより、グルコース消費の抑制を回避しつつ、ブタノール生
産量および収率を最大で非通電時の約 3 倍向上させることができた（Fig.-1）。

（1）廃液中グリセロールのエタノールへの変換

商業的なディーゼル燃料変換の際に生じた 2 種類のグリ

セロール廃液は、成分として 40 ～ 45％程度のグリセロー
ルを含み、それ以外に微生物の生育を阻害しうる不純物を含有していた。しかしながら、変換における微生物への阻害効果は小さく、グリセロール純品使用時と同様のエタ
ノールへの変換が生じ、グリセロール廃液に対してもその有用性が確認できた。更に、培養に通電した場合では、30Fig.1 Effect of electron supply on butanol production by Clostridium
acetobutylicum in the electrochemical cultivation method.

～ 50％高いグリセロールの変換が観察された。

（2）網羅的代謝産物分析によるブタノール生産促進メカニ
ズムの推定（ Central Research Institute of Electric Power Industry）
Collaborative Divisions

Utilizing biotechnology and bio-system as global warming mitigation and adaptation measures.

客員教授

細胞内の全代謝産物を網羅的に分析し、通電時と非通電時で比較することで代謝に対する通電の効果を評価した。
東日本大震災を挟んだここ数年、世界や日本の各地で起こる経済危機、紛争、自然災害等は、社会がとるべき地球
温暖化問題への対応の基本姿勢である、エネルギー安全保障、経済性、環境保全（3E）の同時達成を困難なものとした。
では、社会がとるべき新たな選択はどのようなものであるから、研究開発を進めた。

電気を用いた革新的微生物変換技術の開発～還元力の供給によるブタノール増産とそのメカニズム～

NADH が増加する一方で、NADH を消費するアミノ酸な
ど菌体構成成分の合成は抑制されることが明らかとなった。この結果は、細胞内の代謝がブタノール生産に適した状態に変化したことを示唆する。ブタノール生産の促進は

Fig.2 Enhancement of waste glycerol conversion to ethanol by electrochemical
control/cultivation method of microorganism.

微生物の発酵機能を利用した、再生可能資源である未利電子の供給効果だけではなく、細胞内代謝がブタノール生

世界的にも国内的にも、長期的な温室効果ガス（Green

用バイオマスからのバイオ燃料生産が注目されている。エ

産に適した状態へなったことに起因すると推定された。

House Gases:GHGs）排出削減の見通しが不透明なうえ、

タノールより単位容量当たりのエネルギー価が高く次世代

今後は、廃棄物系バイオマス（グリセロール、セルロー

温暖化対策の水準が不確実な状況が長期に亘る中で、社会バイオ燃料として期待されているブタノールは微生物の発ス）の変換に電気化学的な代謝制御手法を適用し、その有はいかに地球温暖化問題に対応するべきか。その対応策の酵により生産されるが、生産に時間がかかる、生産反応に効性を評価する。

一つとして、再生可能エネルギー（≒新エネルギー）や省必要である還元力が不足するため生産性が低い、という問エネルギーを最大限に進めることがある。しかしながら、題がある。これまでに、電気化学的に微生物によるブタノー

新エネルギーや省エネルギーには、普及を妨げるもの＝

ル生産を早めることに成功しているが、一方、細胞外から「ギャップ」と「バリア」が存在する。新エネ・省エネの電気化学的に還元力（電子）を供給することができれば、ブギャップやバリアを克服するために、戦略的な「技術設計」

タノール生産に適した代謝を促進し、ブタノール収率を向植物由来油からのディーゼル燃料変換の際に生じるグリ

今後は、廃液中グリセロールを対象としたエタノール変や「研究開発」、そして「制度設計」
が重要となる。

上できる可能性がある。このため、電気化学的に電子を供

セロール廃液の有効利用策として、微生物によるエタノー

換の培養工学的な最適化、エネルギー収支の評価を検討し、給することによるブタノール収率向上への効果を明らかに

ルへの変換に着目し、自然界から新たに取得したグリセ

変換プロセスとしての成立性を調べる。

した。

ロール変換微生物群によりグリセロール純品からエタノーか。その選択に関する様々な議論が、始まっている。

バイオエコマネジメント学分野では、新エネルギー・省
エネルギーや資源リサイクルについてバイオテクノロジーやバイオシステム、
環境計測技術の研究開発を行っている。

電気を用いた未利用バイオマスからの物質生産～実廃液を対象としたグリセロール変換微生物の活性評価～

る。一方、グリセロール廃液は種々の不純物も含むため、有用物質生産やエネルギー回収への適用することを最終目菌として Clostridium

acetobutylicum を対象とした電気的促進作用は不明であり、更に変換活性を担う微生物属も標として、その技術的可能性を示してきた。2012 年では、培養を実施した。電気化学的にメチルビオロゲンを介して明らかでない。そこで、グリセロール変換微生物群による電気を用いた革新的微生物変換技術の開発、さらに、電気電子を常時供給しながら培養を行ったところ、非通電時に実廃液中グリセロールのエタノールへの変換及びその電気を用いた未利用廃棄物系バイオマスからの物質生産の視点

比べてブタノール収率は向上したが、グルコースの消費が的促進の可能性を検証するとともに、群中の変換活性を有気を利用した “ 電気培養法 ” を廃棄物系バイオマスからのCoexistence Activity Report 2012（2）
グリセロール変換活性を有する微生物の解明

グリセロール変換微生物群から活性を有する細菌を単離した結果、Paenibacillus 属の近縁種で未同定株であった。
この菌は実廃液中でも増殖が確認されており、微生物群中において、グリセロールのエタノールへの変換を担う重要な菌であると考えられた。

ルへの変換を電気的に促進できることを既に報告してい（1）電極から電子を供給することによるブタノール収率の向上

これまで、新エネの一つバイオマスに関わり、微生物と電64

その結果、通電の効果として、細胞内の主な還元力である

モデル基質としてグルコースを使用し、ブタノール生産

実廃液を対象としたエタノールへの微生物変換、及び電気

アクティビティレポート 201265

環境政策技術マネジメントコース
Graduate Course in Strategic Environmental Management andSustainable Technology Solutions

教授

石田 秀輝

Professor

Emile. H. Ishida

SEMSaT (Graduate Course in Strategic Environmental Management and Sustainable Technology Solutions) isa course for Masters Degree and Doctorral Degree that started in October, 2005 aims at fostering generalists who
can manage the environmental strategies and policymaking at private sectors and administrations. (Adopted asfive years project by the JST in 2005)  In seven years, 47 master course students and 5 doctoral course students
have completed their studies.
The graduate is taking an active part in various areas of the enterprise, NGO and the administrative body. In
the year of 2012, 14 students entered the Masters Degree course and started learning.  Through the OJT-1, OJT-2
study, importance of backcasting method is emphasized and repeatedly trained including special lecture.

概要
本コースは、環境政策・施策の立案並びに戦略構築を行うス
キルを持ち、鳥瞰的な視野で指導的な役割を果たす即実践型環
境マネジメント人材の養成を目的とした、修士課程及び博士課
程のコースである。2012年は14名の入学生があり、とくにバックキャスト思考の重要性に関して、カリキュラムの強化を行い、より質の高い OJT, PSS への取り組みを行っている。広報、情報収集活動には特に重みを掛け、講義のデータベース化、過去の OJT, VPP/PSS の整理、分析も行った。

こと、ならびに SEMSaT 教員による各専門分野の講義を行う
ことの重要性を鑑み、「日本文化風土論」、「環境政策技術マネ
ジメント概論」の新たな開講を行った。前者は安田喜憲教授によるもので、グループワーク等を採り入れ、イーラーニングを活用して、社会人学生と一般学生との交流も行う等、新しい教育手法を取り入れている。また後者は、SEMSaT 講師陣がオ
ムニバス形式で、それぞれの専門の最新の動向を講義したものである。環境やサステイナビリティに関しては、時々刻々情勢が変化しているため、それに合わせたリニューアルが不可欠である。今後も毎年、着実なブラッシュアップを重ねて行きたい。

今年の入学生

広報・情報収集活動

本コースでは、平成 24 年に 8 期生として社会人学生 11 名、学部学生 3 名の入学があった。6、7 期生と合わせて 19 名が在籍している。今後も引き続き、主に社会人を対象とした即実践
型環境マネジメント人材の養成を行い、持続可能な社会に必要なソリューション創出のための具体的な成果を発信し続けたい。修了生は、企業や行政機関、NGO 等の様々な領域で活躍しているが 2011 年に実施した修了生の追跡調査では、特に環境 PO が社会で活躍していることが統計的にも明確になり、今後も教育方法とその成果に関して継続調査を進める予定である。

カリキュラムの改善
本年度はカリキュラムとして、PSS 教材、サステイナブル
経済政策論並びにソリューション創出論、自然技術イノベーション論等の検証を行い、いくつかのコマの組み換えや言葉の定義付けなどの改善を行った。さらに環境の文化的側面を学ぶ

66

Coexistence Activity Report 2012

本年は、前年度に大幅に改定した HP(www.semsat.jp)

を頻度を上げてメンテナンスし、講義や学生たちの顔がより見えるようにした。
具体的には、修了生も含めた学生の感想のページを設け、体験授業などを開設し、より現実的に授業内容が見えるようにし、HP へのアクセス数も以前より増えるようになった。
イーラーニングに関しては、今後も継続、進化させていく重要性に鑑み、新機材を導入し、撮影専用のスタジオを開設した。
これにより、場所や時間の制約なく、効率的な録画撮りが可能になった。
また SEMSaT セミナー（2 回 / 年）
では、第 12 回（2 月）に鎌倉投信㈱ 鎌田恭幸氏を招き、「意思あるお金が社会を変える」と題して、本来的な意味での社会責任投資のあり方について議
論し、
第13回
（6月）
は㈱西粟倉・森の学校 牧大介氏を迎え、「共感が創成する地域経済」というタイトルで自立分散型の地域経済の可能性や今後の方向性を議論した。SEMSaT ショートコー
スは、6 月と 10 月に「社会変革を伴う新しい経営視点とは？」－バックキャストという概念を使った新しい戦略策定－というタイトルで、開催し、毎回定員を上回る方々に
SEMSaT の考え方を短時間に圧縮して学んで頂いた。共に、アンケートによれば、好評で、参加者に多くの気付きと SEMSaT を認識頂いたと

特任教授

教授

教授

准教授

アシスタント

教授

Specially Appointed Professor

Professor

Professor

Associate Professor

Assistant

Professor

教授

教授

教授

教授

准教授

Professor

Professor

Professor

Professor

Associate Professor

多田 博之

Hiroyuki Tada

葛西 栄輝

Eiki Kasai

安田 喜憲

Yoshinori Yasuda

藤崎 成昭

Shigeaki Fujisaki

佐竹 正夫

Masao Satake

吉岡 敏明

Toshiaki Yoshioka

考えている。
その他パンフレットのリニューアル、東京、仙台における入試説明会への参加等を行い、よりいっそう広報・情報収集活動に力を入れた。

知的資産のデータベース化
SEMSaT のコースデザインは、週末を利用した対面授業とイーラーニングとに大別されるが、後者に関して、中長期的な視座に立って、知的資産として遺していくことを進めている。
可能な限りの新規情報を収集し、2014 年度までに必要なビデオ撮りを完了し、環境科学研究科の貴重な財産として、検索機
能等も付加し、多くの方に使って頂けるようデータベース化を行う予定である。現在のところ、最終的には、143コマ分のデー
タベース化を完了させるが、現在までで約 40コマのタグ付け、およびデータベース化を終了している。
また、SEMSaT スタート以来、どのように環境を基盤にしたビジネス視点が変わってきているかを俯瞰する目的で、過去
28 回分の OJT 課題ならびに過去 40 回分の VPP/PSS のデー
タベース化も開始した。ものつくり中心のビジネスプランから、
ライフスタイルデザインに立脚したプランへの推移が比較的顕著に見られる。今後の OJT、PSS 指導の基礎情報として、また、
環境意識変遷の検討素材として活用したい。

その他
エコジャパンカップ授賞式（2 月 13 日 ）が 開 催 さ れ、「90歳ヒアリング」がライフスタイ
ル部門「市民が創る環境のまち元気大賞」の特別賞を受賞した。
こ の 90 歳 ヒ ア リ ン グ 手 法 は、
SEMSaT の 3 期 生 の 佐 藤 哲 氏の VPP の成果が展開されたもので、当初は宮城のみだったのが、現在、秋田・金沢・大船渡など国内外14カ所に拡大している。
DESIS Japan フォーラム in 仙台を開催（5 月 13 日）、東北地方におけるソーシャルイノベーション事例が紹介された。東京

古川 柳蔵

Ryuzo Furukawa

田中 泰光

Yasumitsu Tanaka

千田

谷口 尚司

蓉

Yo Chida

環境マネジメント人材育成プログラム

環境マネジメント人材育成プログラム

Shoji Taniguchi

馬奈木 俊介Shunsuke Managi

や関西地域からも関心がある
大 学 関 係 者 が 多 く 参 加 し、
DESIS への参加意向を強めて い る。（DESIS:Design forsocial Innovation towards
sustainability .http://desisjapan.org/j/）
自然技術イノベーション論やソリューション創出論に直接関わる、ネイチャー・テクノロジーやライフスタイル研究とその実証試験に関するショールー
ム が 完 成 し た（9 月 ）。ネイ
チャーテクノロジーを用いたものつくり例や出版書籍、エ
コラボにおける微弱発電シス
テムや DC ／ AC ハイブリッドの実証試験装置などが展示されており、取材や見学に多くの方が訪れている。
ライフスタイル研究の一環として、8 月に沖永良部島（奄美諸島）で、島に自生している植物と人々の生活のかかわりについて現地調査を行った。人びとの自然を利用した暮らしを見直すための資料として出版を計画している。
エコプロダクツ東北2012（夢メッセ宮城10月12日〜 14日）、に出展、環境省と連携し、ライフスタイル・デザインの成果やライフスタイル提案型イノベーション事例の「インハウスファーム」、「トンボの風車」
を展示した。また、来訪者に対するアンケートを実施し、社会受容性評価や新たなアイディア収集を行った。

アクティビティレポート 201267

国際エネルギー・資源戦略を立案する
環境リーダー育成拠点 (SERMSS)

2012 年の主な活動 スケジュール（1月～ 12 月）
2月
3月
4月
5月
7月

8月
9月
10 月

11 月
12 月

Orientation

Environmental Leadership Summer Seminar in Nagano

学生数（平成 24 年度）

在籍者
修了者

68

長期コース
基本コース
合計
長期コース
基本コース
合計

修士
15
7
22
4
7
11

Coexistence Activity Report 2012

博士
17
10
27
0
20
20

合計
32
17
49
4
27
31

教授

教授

Professor

Associate Professor

Professor

教授

教授

教授

木村 喜博

マイケル・ノートン 多田 博之

Professor

Professor

Professor

李 玉友Yasumitsu Tanaka Yu-You Li

Strategic Energy and Resource Management and Sustainable Solutions (SERMSS)--generally referred to as the Environmental
Leadership Program (ELP)--was first offered in July 2011 under the auspices of the Graduate School of Environmental Studies (GSES)
at Tohoku University, supported by the Strategic Funds for the Promotion of Science and Technology (JST) of the Japan Ministry of
Education, Culture, Sports, Science, and Technology (MEXT). The ELP program seeks to provide students with the knowledge andskills needed to manage global and local environmental issues in the fields of energy, resources, and water environments, from both apractical and international perspective. As of December 2012, 32 students were studying in the Regular Course and 33 had entered and
18 had graduated from the Basic Course. In 2012, there were 8 graduate students in the Regular Course of whom 7 successfully
continued onto the Doctoral Course.  The program fully met this year’s quota for candidates, with a diverse student population hailingfrom around the world: Brazil, China, Egypt, Indonesia, Iran, Kenya, Korea, Japan, Jordan, Mexico, Pakistan, Philippines, Sweden,
Thailand, and Vietnam. All lectures have been proceeding well. The 3rd and 4th International Symposia were held in China in
November at Shanghai Jiao Tong University and at Xi'an University of Architecture and Technology. These symposia featured keynote
speeches, student presentations, poster sessions, and vivid discussions. A summer intensive English course and outdoor field study
were offered for Master Course students during the summer in Nagano. In addition, student fieldwork involved activities in the
Kitakyushu region (visit to a Water Desalination Plant, Water Plaza, and Kitakyushu Eco-Town, and also featuring a symposium with
Kitakyushu City University students and professors), and also in the Kita-Tohoku region (observing firsthand metal recycling operations
at the DOWA HOLDINGS Group, and renewable energy sources in Kuzumaki Eco-Town).
A total of 7 classes in the Master Course and 3 classes in the Doctoral Course were provided for the Regular Course; in addition,
special lectures and fieldwork were offered. Furthermore, 27 students have participated in either domestic or overseas internships inorder to develop their research skills alongside professionals outside the university environment. Classes are in English, and in several
courses (including Fundamentals of Sustainability, Environmental Business and Management, Environmental Leadership Seminar,
Environmental Leadership Special Training), are given by native English speaking specialists. Both Tohoku University professors andstudents had opportunities for discussions with them. The ELP program also has ongoing cooperative research activities with domestic
and overseas professionals including environmental leaders in other organizations.

特別講義（Michael Norton 信州大学教授）
平成 24 年度長期コース 4 月生募集 BULLETIN No.4 発行
フィールドワーク（仙台市南蒲生浄化センター）
環境リーダープログラム成果発表会
PMSE 選考修了式（学位記伝達式）
長期コースオリエンテーション 1 学期授業開始
特別講義（Albert S. Kim ハワイ大学准教授）
特別講義（金平茂紀氏 TBS・Michael Norton 教授）
BULLETIN No.5 発行
フィールドワーク（TBC） 環境リーダーセミナー集中講義（長野）平成 24 年度長期コース 10 月生募集 環境リーダープログラム成果発表会
特別講義（金放鳴上海交通大学教授）
国連大学アジア環境大学院ネットワーク（ProSPER. Net）加入
BULLETIN No.6 発行
修了式（学位記伝達式）
長期コースオリエンテーション 2 学期授業開始
特別講義（圓山重直教授）
フィールドワーク（小坂製錬所・エコシステム秋田㈱・葛巻エコタウン）
フィールドワーク（リコー東北）
環境リーダー国際シンポジウム（第 3 回：西安・第 4 回：上海）
第 49 回環境工学研究フォーラム参加（京都大学）
フィールドワーク（北九州エコタウン）
合同シンポジウム（北九州市立大学）BULLETIN No.7 発行

准教授

田中 泰光

Tohoku University Environmental Leadership Program
Strategic Energy and Resource Management and Sustainable Solutions

1月

教授

備考
社会人 1 名（博士）
社会人 1 名（博士）Lecture in the Strategy for Energy and Resources Course

井奥 洪二

Koji Ioku

藤崎 成昭

田路 和幸

Kazuyuki Tohji

教授

教授

教授

Professor

Professor

Professor

Professor

教授

特任教授

准教授

助教

Professor

Specially-Appointed Professor

Associate Professor

Assistant Professor

高橋

弘

葛西 栄輝

石田 秀輝

Hiroshi Takahashi Eiki Kasai

Shigeaki Fujisaki Yoshihiro Kimura Michael Norton

吉岡 敏明

Emile H. Ishida

松八重 一代Hiroyuki Tada

科学技術戦略推進費戦略的
環境リーダー育成拠点形成

科学技術戦略推進費戦略的環境リーダー育成拠点形成

Toshiaki Yoshioka

劉予宇

Kazuyo Matsubae Yuyu Liu

主な成果
国際性及び専門性の養成
企業や教育機関で経験・実績のある外国人講師を中心に講義を構成。
サステイナビリティ概論と環境経営・マネジメント概論は M. Norton 教授を4 月より講師に迎え講義で実施。J. Plagens 教授の講義と合わせ、自由闊達な雰囲気の中、ディスカッションやプレゼンテーションを組み入れ学生のスキルアップを図った。また、環境・文化・時事問題などテーマを定め、エネルギー・
資源・水環境関連主体の講義により高度な専門知識の習得を目指した。
フィールドワーク及び環境リーダーインターンシップ
2012 年は 7 月に定例夏季集中講義（長野）とフィールドワーク（自然教育）を実施し、11 月は北東北にてメタルリサイクルの現場と再生可能エネルギーの研究・実施拠点を視察。12 月の北九州フィールドワークでは北九州市立大学と合同シンポジウムを実施し、海水淡水化センター、ウォータプラザ北九州、海外
水循環ソリューション技術研究組合、エコタウンなど環境対応の現場を訪れた。
2012 年のインターンシップは、18 名が海外・国内の企業・研究機関・大学の協力を得て各プロフェッショナルの指導の下で実践的研修を行った。
環境リーダーシンポジウム及び成果発表会
2012 年 11 月、第 3 回および第 4 回国際シンポジウムを西安建築科技大学、
上海交通大学にて開催。教員の基調講演、学生によるプレゼンテーション、ポスター発表のほか活発な議論や交流会を通じて研究の向上を図り友好を深めた。
また、修了生対象に環境リーダー成果発表会を2月（3月修了生対象）と7月（9月修了生対象）に開催し、環境リーダープログラムにおける研究活動やインターンシップ報告等の発表会を実施した。
環境リーダー海外オフィス及び協力機関
関連大学 4 校に海外オフィスを設置し、シンポジウム開催をはじめとする学術交流や情報交換などを行い効果的に機能している。
また、
インドネシアオフィ
スでは現地環境リーダー学生のサポート、人材育成を行う。海外オフィスだけ
でなく、国内外の大学・研究機関・企業と連携を深め、インターンシップ、シンポジウム実施などにより国際的環境リーダーの育成に努めている。
主な協力機関：DOWA ホールディングス、クボタ株式会社、スウェーデン大使
館、英国大使館、ProSPER.Net（国連大学）、京都大学、北九州市立大学、北海道大学など
JST 中間評価対応
科学技術戦略推進費による実施プロジェクト 3 年度目を迎え、科学技術振興機構による中間評価が行われ、成果報告に対し「S」評価を受けた。
広報活動
BULLETIN No.4, No.5, No.6, No.7 発行
ホームページ http://www.kankyo.tohoku.ac.jp/sermss/index.html

Prof. Norton's joint class

The 3rd International Symposium at Xi'an University ofArchitecture and Technology, China

The 4th International Symposium at Shanghai Jiao
Tong University, China

Fieldwork in China

アクティビティレポート 201269

Strategy Support Section

研究科長戦略支援室の業務内容

研究支援

70

Coexistence Activity Report 2012

研究資金経理担当
事務補佐員

国際交流担当
研究支援者

広報担当
事務補佐員

産学連携・大学評価担当
事務補佐員

Specially Appointed Professor

Adjust Instructor

Research Associate

Clerical AssistantResearch Support Officer

Clerical AssistantClerical Assistant

山口 一良

物部 朋子

Fig.1 大型蓄電システム（蓄電容量：57.6kWh（7.2kWh × 8））

佐々木 三知子

Michiko Sasaki

佐々原 裕子Yuko Sasahara

保手濱 菜津希早川 昌子

Natsuki Hotehama Masako Hayakawa

ギーシステム最前線」を運営・実施しました。講師には、 『みどりの小道』および「みやぎ e 行動」パネル制作に協力
し、県内の環境教育活動を支援しています。
東北経済産業局をはじめ、関連企業、工学研究科から招研究成果を広める活動の一環として、戦略支援室では引き、システムの説明及び見学会を行いました。今後は、
き続きエコラボ見学対応を行いました。自然エネルギー利
拠点的施設設備として開放し、東北地域の復興と新たな用に関心を持つ一般市民の方や建築・電機関連事業関係者、産業創出に貢献するため、工学研究科の協力の元、施設
自治体関係者のほか、東北大学を紹介するコースに組み入
概要をわかりやすくまとめたパンフレット製作や見学れられる例も増え、東北大学の代表的な施設としての存在や使用申請の窓口としてのホームページ開設等の窓口感を増すエコラボは、竣工から 3 年目を迎えた 2012 年も整備を進めています。
昨年とほぼ同等の 686 名の見学者を受け入れました。
⑷被災地域の特色を活かした再生可能エネルギーを開発すると同時に、平時にも緊急時にも強い管理システムを開発する「東北復興次世代エネルギー研究開発プロジェク
ト」が 2012 年 9 月に発足しました。東北大学をはじめとした 6 大学と被災 5 自治体が参画するこの事業の中核機関としての役割を、戦略支援室が担っています。平成24 年度は、申請に関連する諸手続や参画機関の取りまとめの他、発足したばかりのプロジェクトの周知を図る
ため、広報物の制作やウェブページの開設の他、シンポジウムの主催、展示会への出展を行いました（関連：70
ページ）。被災以降のエネルギーのあり方が問われる中注目を集めるこの研究開発プロジェクトは、東北大学復興アクション 8 プロジェクトの 1 つ「環境エネルギープ
Fig.4 第 7 回震災フォーラム
ロジェクト」
として活動しています。
研究科の広報活動としては、ホームページによる日常的な情報発信の他、研究科概要、アクティビティレポート、
ニュースレターなどの定期刊行物の発行を引き続き行いました。創立 10 周年にあたる 2012 年は、これらの他に環境科学研究科講座・分野紹介パンフレットのリニューアルを行うと同時に研究科の 10 年をまとめた記念誌を発行しました。記念誌は 11 月 22 日の 10 周年記念式典に配布され好評を博すと共に、記念誌の作例として他研究科からも注目を集めました。

Strategy Support Section⑵産学マッチングの推進のために、6 件のマッチングを行いました。大学からのニーズ 2 件、企業からのニーズ 4
件で、このうち 2 件は共同での研究資金獲得に繋がり、1 件は共同研究契約締結に至りました。
⑶経済産業省の平成 23 年度新規産業創造技術開発費補助金（IT 融合による新産業創出のための研究開発事業）に採択され、環境科学研究科内に、太陽光発電システム・
直流高電圧電源システム、大型蓄電システム、各設備に取り付けられたセンサー等と連携したエネルギーマネ
ジメントシステム等が導入されました。支援室は、このシステムの説明及び見学会として 10 月 26 日に、第 27
回環境フォーラム「IT 融合による次世代スマートエネル

・環境リーダープログラム関連業務
・国際シンポジウム運営
・寄附講座留学生出入国および在日期間中のサポート
・RESD (Regional Environment and Sustainable
Development) 教育プログラム運営サポート⑴研究資金獲得のために下記に示す各種制度の紹介、申請書の内容チェック等の支援を実施しました。環境科学
研究科、工学研究科の先生を中心に、述べ 32 件を支援
し採択は 13 件でした。今年度は東日本大震災の復興に関る申請が多くなりました。
① JST 関連
・復興促進プログラム（A-STEP）
・復興促進プログラム（マッチング促進）
・A-STEP ハイリスク挑戦
・A-STEP 探索タイプ
・戦略的イノベーション創出推進プログラム（S- イノベ）
②経産省関連・課題解決型医療機器の開発・改良に向けた病院・企業間の連携支援事業

教育研究支援担当
助手

Tadao Shimoyama Kazuyoshi Yamaguchi Tomoko Monobe

This section was established when Professor Tohji was appointed Dean of GSES in April 2010, and is located on
the second floor of the main building. The aim of this section is to provide support for professors and teaching staff
in their research, education and contributions to society. We assist professors and other instructors in applying for
fellowship grants (from MEXT and METI etc.) for their advanced studies by providing the latest information,
presenting details, and giving advice on applications. We also work on the management and budget control ofeducational programs. In addition to supporting research, we also focus on research collaboration with companies andthe local community. For instance, we support environmental collaborations such as the eco-house project, the lowcarbon community project, and a green initiative project as part of our goal to promote environmental conservation/
protection and improve the quality of life of residents. We are happy to support your research and projects.

教育支援

競争的研究資金担当
非常勤講師

霜山 忠男

Supporting Environmental Research andCollaborative Projects for an Eco-friendly Future

研究科長戦略支援室は、2010 年 4 月の発足から、本年度で3年目を迎えました。日常的な広報・教育研究企画・評価、国際交流等の支援活動に加え、2012 年は、環境科学研究科本館全体をスマートビル DC/AC ハイブリッド制御シス
テムの実証の場として、スマートコミュニティネットワー
クを実現するための基盤となる技術開発を行い、東日本大
震災の被災地を中心に展開していくためのプロジェクトを支援するなど、昨年度に引き続き、震災復興の支援活動を中心に業務を行いました。

研究科長戦略支援室長
特任教授

研 究 科 長 戦 略 支 援 室

研究科長戦略支援室

Fig.3 キックオフシンポジウムでの記者会見の模様

社会貢献支援Fig.2 工場棟に設置された太陽光パネル（60kW/250W × 240 枚）大学の社会貢献は、公開講座やフォーラム、産学連携事
業等を通じて、教育研究成果を社会に発信・還元することにあります。2012 年は、土屋範芳教授が中心となった「環境科学研究科震災フォーラム」シリーズの第 6 回（1 月 18日）
、第 7 回（3 月 10 日）が開催され、支援室では運営・実施を担当しました。また、震災復興への取り組みの一環として、一般向け提言冊子シリーズ『先取りしたい、2030 年のくらし』の 6 巻を 1 月に発行しました。このシリーズに関連し、2012 年は新たに宮城県環境政策課の環境教育冊子

Fig.5 発刊した 10 周年記念誌（右）と講座・分野紹介パンフレット

アクティビティレポート 201271

東北復興次世代エネルギー研究開発プロジェクト
プロジェクトリーダー
教授

特任教授

准教授

Specially Appointed Professor

Associate Professor

研究支援者

事務補佐員

事務補佐員

Research Support Officer

Clerical AssistantClerical Assistant

霜山 忠男（兼務）田路 和幸（兼務）

Tadao Shimoyama

Professor

Tohoku Recovery Next-generation Energy Research and Development Project

Kazuyuki Tohji

The Great Tohoku Earthquake devastated the region. In addition to the seismic shocks and tsunami, fallout
both directly from the Fukushima nuclear accident and the rumors swirling around it have substantially reduced
Tohoku's vitality. As local authorities took their own recovery actions, Tohoku University, as the central academic
institution of the region and under the leadership of the university’s president, set up the Institute for Disaster
Reconstruction and Regeneration beginning immediately after the disaster. One of those actions is this Tohoku
University Environmental Energy Project. Just after the earthquake, the core institution of Tohoku University
Graduate School of Environmental Studies has held 7 disaster fora to evaluate the real conditions of stricken areasand consider recovery strategies. Furthermore, on November in 2011, together with Tohoku localities anduniversities nationwide, the Tohoku Recovery Clean Energy R&D Symposium was held addressing next-generationenergy and its application.
Emerging from these fora, the Next-generation Energies for Tohoku Recovery project has started in September
in 2012, funded by The Education Ministry and The Reconstruction Agency. The project leader is Prof. Tohji, andwe aim to support the recovery and industrial development of disaster-stricken areas by developing theserenewable energies, in collaboration with associated universities and local governments

木下

篠原 章太朗助手

助手

Associate Professor

Assistant

Research Associate

Fusako Kusaka

Nobuo Hirano

課題 1

Tomoko Monobe

課題 2

生命環境系

教授）

微細藻類のエネルギー利用に関する研究開発を行う。

Associated
Cooperating

課題 3

Enterprises

Core Institution課題代表：鈴木石根（筑波大学

Various

Steering
Committee

教授）

ルギーの研究開発を行う。

Research Report Submission
Progress Reports

東日本大震災は東北地域に甚大な被害をもたらした。地震と津波の被害に加え、福島原発の事故による放射能汚染と風生産技術研究所

三陸沿岸へ導入可能な波力等の海洋再生可能エネ

Project Committee

復興新生研究機構を組織し、震災直後から活動を開始した。その一つとして立ち上げたのが、東北大学環境エネルギープ

Shinya Mikata

課題代表：林 昌奎
（東京大学

Task Representatives, Coordinating Authority Representatives,
Experts, Relevant Government Ministry Observers

である東北大学は、総長のリーダシップのもと、地域の復興を支援するため東北大学復興アクションとして東北大学災害

物部 朋子（兼務）

Tomoko Saito

Implementation Structure

評被害により、東北地域の活力は極めて低下している。地元自治体を中心とする復興アクションの一方、地元の中心大学

三ケ田 伸也

齋藤 智子

Plan Approval, Guidance課題代表：田路和幸（東北大学

環境科学研究科教授）

ロジェクトである。この中核機関である東北大学環境科学研究科は、合計 7 回の震災フォーラムを開催し、被災地域の現再 生可能エネルギーを中心とし、人・車等のモビ状把握と復興の検討に努めた。また、2011 年 11 月には、東北地域ならびに全国の大学と次世代エネルギーと活用に関す

リティ（移動体）の視点を加えた都市の総合的なる「東北復興に向けたクリーンエネルギー研究開発シンポジウム」を開催した。

Tohoku University

Task

1

こうした活動の中で、文部科学省及び復興庁の公募により、2012年9月に「東北復興次世代エネルギー研究開発プロジェ
クト」が発足した。プロジェクトリーダーである田路和幸教授を中心に、私達は再生可能エネルギーの先進的な活用を通動支援などを担う。

Tohoku University

2

Ishinomaki City
Osaki City

Sendai City

鉛直軸ロータ3台・油圧連結・潮流発電システムのコンセプト
下潮
防水カバー

上潮

オイルモータ＋
マニフォールド
送電線
永久磁石発電機5kW（夢メッセみやぎ）

オイルポ
ンプ

大崎産業フェアブース出展（古川総合体育館）

炭化水素生産1.64m以上

1 月 東北大学イノベーションフェアブース出展

カプラー

クリアランス1m（仙台国際センター）

高潮位LWL:SP+1.14m

下水

低潮位LWL
SP+0.5m

2 月 第 2 回運営委員会
3 月 NET 第 1 回国際シンポジウム

鉛直軸
ロータ

（ホテルメトロポリタン仙台）

4m

4m

4m

鉛直軸ロータ 3 台・油圧連結・潮流発電システム

従属栄養性
藻類培養槽

水深6m
程度

亜臨界水可溶化処理
残渣

残渣

独立栄養性藻類
培養フィールド

可溶化

不溶性物質
（燃料化）

一次
処理水

最初沈
殿池

余剰有機
汚泥

想定される試験的プラントの規模

1

独立栄養性藻類：200 m2 （培養フィールド）従属栄養性藻類：360 L （90 L 培養槽×4基）

課題 2

二次
処理水

活性汚泥槽
不溶性有機物8m

課題 1

炭化水素生産

温水供給（寒冷期）

配電線（

CO2

CO2

焼却炉

エコプロダクツ東北 2012 ブース出展

Coexistence Activity Report 2012

を行う。

University of Tsukuba

9 月 キックオフシンポジウム
10 月 第 1 回運営委員会

3

Task

2012 年度の主な活動（9月～ 3月）（ホテルメトロポリタン仙台）

エネルギー管理システムの構築のための研究開発

Task

中核機関 東 北大学：本プロジェクトの運営、進捗管理、活The Universityof Tokyo
Shiogama City
Kuji City

じて、3 つの課題を関係大学、関連自治体と力を合わせて取組み、地域の復興と産業振興に貢献することを目指している。

72

准教授

平野 伸夫

Atsushi Kishita

日下 房子

Shotaro Shinohara

睦

東北復興次世代エネルギー研究開発機構

東北復興次世代エネルギー研究開発機構

年間４億トン（国内）を焼却処分

排水中の有機物利用による藻類培養

無機態の
窒素・リン
放流
水域の
富栄養化

課題 3

再生可能エネルギーを利用した EMS の構築

アクティビティレポート 201273

業績レポート
基幹講座

都市・地域環境システム学分野【論文】●An ecological assessment of a dammed pool formed by aslit dam［International Journal of River Basin Management,
環境動態論分野
10（4）（2012）,, 331-340］JI HYUN KANG and SO KAZAMA●河川生物の HSI 種多様性と遺伝的多様性の関係性につい【論文】●Local structural arrangements around oxygen andて［土木学会論文集 G（環境）, 68（7）,（2012）, III_603hydrogen-related defects in proton conducting LaP 3O9
III_610］糠澤桂，風間聡，渡辺幸三
investigated by first principles calculations ［Int. J.
●衛星画像を用いたコンドリリ氷河のアルベドの空間挙動推定
Hydrog. Energy, 37（9）,（2012）, 7995-8003］Amezawa,［土木学会論文集 G（環境）, 68（5）,（2012）, I_153-I_158］
Koji Takahashi, Hayato Kuwabara, Akihide Unemoto,
森澤海里，
朝岡良浩，
風間聡
Atsushi Kawada, Tatsuya●タイ王国ペチャブン県における降雨に伴う表層崩壊ハザー●Influences of Temperature and Oxygen Partial Pressure
ドマップの作成［土木学会論文集 G（環境）, 68（6）（2012）,,
on Mechanical Properties of La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3-d［J.
I_273-I_278］小野桂介，風間聡，手塚翔也
Am. Ceram. Soc., 95（8 SI）（2012）,, 2608-2613］Kimura,●Using subsurface temperatures to derive the spatial
Yuta Kushi, Takuto Hashimoto, Shin-ichi Amezawa, Koji
extent of the urban heat island effect ［Journal of
Kawada, Tatsuya
Hydrology, 460-461,（2012）, 40-51］Luminda Niroshana●Electrical conductivities of strontium-doped rare earth
Gunawardhana, So Kazama
ultraphosphates and oxyphosphates［J. Electroceram.,●R e l a t i o n s h i p b e t w e e n D i s c h a r g e a n d N u t r i e n t
29（1）（2012）,, 29-36］Unemoto, Atsushi Amezawa, Koji
Concentration in Inundation Areas in Cambodia［Journal
Kawada, Tatsuya
of Water and Environment Technology, 10（2）,（2012）,
165-175］Ayako AMANO, So KAZAMA●A
comparison of historical land-use change patterns and自然／人間環境地理学分野
recommendations for flood plain developments in threedelta regions in Southeast Asia［Water International, 37【論文】●暖候期静穏日における東北地方の海陸風出現に関する気候（3）（2012）,, 218-235］Myat Myat Thi, Luminda Niroshana
学的研究［季刊地理学，64（1）（，2012），
1-11］瀧本家康，境田Gunawardhana, So Kazama
清隆●Statistical and numerical analyses of the influence of●ジュア・カリ―空き地と路上の職人生活［ケニアを知るた
climate variability on aquifer water levels andめの 55 章（松田素二・津田みわ編著，明石書店），（2012），groundwater temperatures： The impacts of climate
148-152］上田元change on aquifer thermal regimes［Global and Planetary●モノカルチャ経済の今日―伝統からの脱却 ?［ケニアを知Change, 86-87,（2012）, 66-78］ Luminda Niroshana
るための 55 章（松田素二・津田みわ編著，明石書店）（2012）,,
Gunawardhana, So Kazama
130-134］上田元●A water availability and low-flow analysis of the
Tagliamento River discharge in Italy under changing
climate conditions ［Hydrology and Earth System【総説・解説】●震災とリモートセンシングと学会活動（巻頭言）［日本リ
S c i e n c e s , 1 6（ 3 ） , （ 2 0 1 2 ） , 1 0 3 3 - 1 0 4 5 ］ L . N .
モートセンシング学会誌，32（1），（2012）］境田清隆
Gunawardhana and S. Kazama●イスィオロ，エル ワク，ガリッサ，ノースイースタン州， ●Hydrological response to future climate change in the
マンデラ，ワジール［世界地名大辞典 第 3 巻 中東アフ
Tagliamento River in Italian ALPS［Annual Journal of
リカ（加藤博 島田周平編，朝倉書店），（2012）］上田 元
Hydraulic Engineering, 56,（2012）, I_241-I_246］（M.K. カウティと共同出筆）
Luminda Gunawardhana, So Kazama●エワソンニロ川，カラティナ，キンダルマダム，セントラ●同化手法を用いた山岳域の積雪分布推定［水工学論文集，
ル州，ティカ，ナニュキ，ニエリ，ニャフルル，メル［世界56,（2012），I_331-I_336］柏俊輔，朝岡良浩，風間聡
地名大辞典 第 3 巻 中東アフリカ（加藤博 島田周平編， ●全国の AMeDAS 観測点における Degree-Day 法および融朝倉書店），（2012）］上田 元
雪 係 数 の 検 証［ 水 工 学 論 文 集，56,（2012），I_343-I_348］
宮田俊介，朝岡良浩，風間聡

都市環境・環境地理学講座

74

Coexistence Activity Report 2012

●メコン河洪水氾濫の肥沃化について［水工学論文集 , 56,

Guanyin Chen, Xueqin Lu, Yu-You Li, Youcai Zhao,（2012）, I_1459-I_1464］天野文子，風間聡

Baoying Wang, Yu Song, Xiaoli Chai, Dongjie Niu,

●Numerical investigations on the relationships between

Xinayan Cao

watershed characteristics and water balance model●Performance evaluation and effect of circulation rate in aparameters： searching for universal relationships among

biological desulfurization process aerated by biogas

regional relationships［Hydrological Processes, 26（6）,circulation ［Water Science and Technology, 66（9）,（2012）, 843-854］Yoshiyuki Yokoo and So Kazama（2012）, 1914-1922］Takuro Kobayashi, Kai-Qin Xu, Yu-●Assessing the investigation of streamflow source areas

You Li, Yuhei Inamori

through uncertainty evaluation of numerical experiments●Performance of double-layer biofilter packed with coal fly

in small catchments［Hydrological Processes, 26（6）,ash ceramic granules in treating highly polluted river（2012）, 907-93］Freddy Soria and So Kazama

water［Bioresource Technology, 120,（2012）, 212-217］●A quantitative risk assessment of waterborne infectious

Zhaoqian Jing, Yu-You Li, Shiwei Cao, Yuyu Liu, Xindisease in the inundation area of a tropical monsoon

Huang

region［Sustainability Science, 7（1）,（2012）, 45-54］So●Biodegradability enhancement of wastewater containing

Kazama, Toshiki Aizawa, Toru Watanabe, Priyantha

cefalexin by means of the electro-Fenton oxidation

Ranjan, Luminda Gunawardhana and Ayako Amanoprocess［Journal of Hazadous Materials, 227,（2012）, 47-●Evaluation of hydrogen and methane production from

48］Adriana Ledezuma, Yu-You Li, Aimin Wangmunicipal solid wastes with different compositions of fat,

●Hydrogen and methane potential based on the nature ofprotein, cellulosic materials and the other carbohydrates

food waste materials in a two-stage thermophilic［International Journal of Hydrogen Energy, 37,（2012）,

fermentation process［International Journal of Hydrogen

15711-15718］Takuro Kobayashi, Kaiqin Xu, Yu-You Li

Energy, 37,（2012）, 10611-10618］Chun-Feng Chu, Kai-and Yuhei Inamori

Qin Xu, Yu-You Li, Yuhei Inamori●Effect of temperature on continuous hydrogen production●循環式二段階嫌気性消化による初沈汚泥からのバイオエネ

of cellulose［International Journal of Hydrogen Energy, 37,

ルギー回収［下水道協会誌，49（597），（2012），97-105］北（2012）, 15465-15472］Samir Gadow, Yu-You Li, Yuyu Liu條俊昌，李玉友，西村修●Synergetic pretreatment of waste activated sludge by Fe●下水浄化センターの水処理プロセスにおけるメタン発生量（Ⅱ）-activated persulfate oxidation under mild temperatureの定量化手法に関する検討［下水道協会誌 , 49（594）
（2012）,,

for enhanced dewaterability［Bioresource Technology, 124,

97-103］増田周平，鈴木俊輔，佐野泉，李玉友，西村修（2012）, 29-36］Guanyin Chen, Xueqin Lu, Baoying Wang,●Effect of sludge recirculation on characteristics ofYoucai Zhao, Xiaoli Chai, Dongjie Niu, Yu-You Li, Yu Song,hydrogen production in a two-stage hydrogen-methane

Xianyan Cao

fermentation process treating food wastes［International●Microbial communities involved in electricity generation

Journal of Hydrogen Energy, 37,（2012）, 5602-5611］

from sulfide oxidation in a microbial fuel cell［Separation

Takuro Kobayashi, Kaiqin Xu, Yu-You Li and Yuhei

and Purification Technology, 95（2）（2012）,216-221］M

InamoriSun, WW Li, ZX Mu, HL Wang, HQ Yu, YY Li, H Harada●浸漬型膜分離メタン発酵法によるアルコール発酵廃液の処●高濃度硫酸塩含有エタノール系化学工業廃水のUASB 処理理［ 水 環 境 学 会 誌，35（3），（2012），41-47］ 高 橋 慎 太 郎，

［ 土 木 学 会 論 文 集G（ 環 境 ）, 68（7）,（2012）, Ⅲ_401- Ⅲ_

周培培，若原慎一郎，李玉友

408］
胡勇，
荊肇乾，
劉予宇，
李玉友
●浸漬型嫌気性膜分離法（SAMBR）を用いた人工下水の処理
性能［土木学会論文集G（環境）, 68（7）,（2012）, Ⅲ_409- Ⅲ_ 417］砂庭崇之，高橋慎太郎，若原慎一郎，李玉友，原田秀樹●食品廃棄物の中温高濃度メタン発酵における微量栄養塩の必要性［用水と廃水，47（3），（2012），64-71］ 強虹，渡邉亮哉，李玉友●Characterization of sulfide-oxidizing microbial matsdeveloped inside a full-scale anaerobic digester employing●直接発生、間接発生、溶存成分を考慮した下水処理場由来のbiological desulfurization［Applied Microbiology and温室効果ガスの発生量評価［土木学会論文集G（環境）, 68

Biotechnology, 93,（2012）, 849-857］Takuro Kobayashi,（7）,（2012）, Ⅲ_557- Ⅲ_ 563］増田周平，京野貴文，李玉友，

Yu-You Li, Kengo Kubota, Hideki Harada, Takeki Maeda,

西村修

Han-Qing Yu●下水処理場における温室効果ガスの排出係数評価と低減対●Mechanisms of microwave irradiation pretreatment for

策［土木学会論文集G（環境）, 68（7）,（2012）, Ⅲ_563- Ⅲ_

enhancing anaerobic digestion of cattail by rumen

567］
佐野慈，
増田周平，
李玉友，
西村修，
原田秀樹

microorganisms［Applied Energy, 93（2）,（2012）, 229-

●余剰活性汚泥の好気性および嫌気性条件における自己分解特性の比較［下水道協会誌 , 49（600）,（2012）, 107-114］
小林拓朗，金澤拓大，安井英斉，李玉友236］Zhen-Hu Hu, Zhen-Bo Yue, Han-Qing Yu, Shao-Yang
Liu, Hideki Harada, Yu-You Li●High-solid mesophilic methane fermentation of food●Novel insights into enhanced dewaterability of waste

waste with an emphasis on Iron, Cobalt, Nickel

activated sludge by Fe（II）-activated persulfate

requirement s.［ B ioresource Te ch n o lo g y ,1 0 3（1 ）,oxidation［Bioresource Technology, 119,（2012）, 7-14］（2012）,161-171］Hong Qiang, Dong-Li Lang, YuYou-Li
アクティビティレポート 2012

75

【著書】
●リサイクル・廃棄物事典［産業調査会 ,（2012）］李玉友，小林拓朗，劉予宇

Japanese Manufacturing Firms: Empirical Study for【総説・解説】● 膜 型 メ タ ン 発 酵 技 術［ 環 境 浄 化 技 術，11（4）,（2012）,
1-5］若原慎一郎，高橋慎太郎，李玉友●Contributions of the Private Sector to Global Biodiversity

Sustainable Development ［Business Strategy andEnvironment, 22（3）,（2013）,187-201］Fujii, H., K. Iwata, S.
Kaneko, S. Managi.
Protection: Case Study of the Fortune 500 Companies［International Journal of Biodiversity Science, Ecosystem
Services & Management （forthcoming）,（2012）］
Bhattacharya, T. R, S. Managi.

国際環境・地域環境学講座
環境・エネルギー経済研究分野【論文】●Which Industry is Greener? An Empirical Study of Nine
Industries in OECD Countries ［Energy Policy（forthcoming）,（2013）］Fujii, H. and S. Managi.
● A Tradable Permit System in an Intertemporal
Economy ［Environmental and Resource Economics（forthcoming）,（2012）］Akao, K., S. Managi.
● Total Factor Productivity Growth and Convergence in
the Petroleum Industry: Empirical Analysis Testing forConvexity ［International Journal of Production
Economics（forthcoming）,（2012）］Kerstens., K., S.
Managi.
● Willingness-to-pay for Infrastructure Investments for
Alternative Fuel Vehicles［Transportation Research Part
D: Transport and Environment（forthcoming）,（2012）］
Ito, N., K. Takeuchi, S. Managi● Performances of Socially Responsible Investment andEnvironmentally Friendly Funds ［Journal of the
Operational Research Society（forthcoming）,（2012）］
Ito, Y., S. Managi● The Technical Efficiency of the Japanese Banks: NonRadial Directional Performance Measurement with
Undesirable Output［Omega - The International Journalof Management Science, 40（1）,（2012）, 1-8］Barros, C.P.,
S. Managi, and R. Matousek.
● Stock Prices of Clean Energy Firms, Oil and Carbon
Markets: A Vector Autoregressive Analysis［Energy
Economics, 34（1）,（2012）, 215-226］Kumar, S., Managi, S.
and A. Matsuda, S.
● Do Socially Responsible Investment Indexes Outperform
Conventional Indexes?［Applied Financial Economics, 22（18）,（2012）, 1511-1527］Managi, S., and T. Okimoto,and A. Matsuda.
● Decomposition of Toxic Chemical SubstanceManagement in three U.S. Manufacturing Sectors from1991 to 2008 ［Journal of Industrial Ecology（forthcoming）,（2012）］Fujii, H. and S. Managi.
● French Nuclear Electricity Plants: Productivity and Air
Pollution［Energy Sources, Part B: Economics, Planning,and Policy （forthcoming）, （2012）］ Barros, C.P., S.
Managi.
●Corporate Environmental and Economic Performances of76

Coexistence Activity Report 2012

● Productivity and Convergence in India: A State-Level
Analysis［Journal of Asian Economics, 23（5）,（2012）,548-559］Kumar, S. and Managi, S.
● Waste Generations and Efficiency Measures in Japan［Environmental Economics and Policy Studies（forthcoming）,（2012）］Nakano, M. and Managi, S.
● Demand for Refilled Reusable Products［Environmental
Economics and Policy Studies（forthcoming）,（2012）］
Numata, D. and Managi, S.
● Do Pollutions Deter Foreign Direct Investment in China?
［International Journal of Ecological Economics &Statistics （forthcoming）,（2012）］ Barros, C.P. andManagi, S.
● Enforcement Leverage of a Licensing System in Waste
Management ［Environmental Economics and Policy
Studies, 14（2）,（2012）, 123-145］ Shinkuma, T. andManagi, S.
● Productive Inefficiency Analysis and Toxic Chemical
Substances in U.S. and Japanese Manufacturing Sectors［Asian Business & Management, 11（3）,（2012）, 291-310］
Fujii, H. and Managi, S.
● The Effect of Trade Openness on Deforestation:
Empirical Analysis for 142 Countries［Environmental
Economics and Policy Studies（forthcoming）,（2012）］
Tsurumi, T., Managi, S.
● A Water Resource Efficiency Analysis of the Chinese
Industrial Sector［Environmental Economics, 3（3）,（2012）, 82-92］Fujii, H., S. Managi, S. Kaneko.
● Testing the Effects of the Japanese Vehicle Emissioncontrol Law on the International Palladium Futures
Market［Economics Bulletin, 32（2）,（2012）, 1198-1207］
Aruga, K., Managi, S.
●Determinants of eco-efficiency in the Chinese industrial
sector［Journal of Environmental Sciences（forthcoming）,（2013）］Fujii, H. and S. Managi.
●生産性分析による電力自由化と安定供給に関する分析［社会経済研究，（2012）］田中健太，松川勇，馬奈木俊介●国内製造業10業種の CO2 排出量を考慮した生産性分析［社会経済研究，（2012）］藤井秀道，馬奈木俊介●原油価格の変動による排出権価格への影響―VAR モデル
による分析―［地域学研究，（2012）］伊藤豊，馬奈木俊介●将来自動車と高速道路のあり方［高速道路と自動車，55（4），（2012），12］馬奈木俊介●グローバルな生態系復元に関するプロジェクト・ポート
フォリオ分析［環境共生 ，19，（2012）］蒲谷景 , 馬奈木俊
介

●持続可能な発展のための経済分析手法の提案と実証［環境科学会誌，25（1），（2012），48-50］馬奈木俊介●環境規制の対象地域外への影響：自動車 NOx・PM 法の車種規制を事例に［環境経済政策研究，5（1），（2012），2133］岩田和之，藤井秀道，馬奈木俊介

太陽地球システム・エネルギー学講座
地球物質・エネルギー学分野【論文】●Temperature- and pH-dependent mechanism of hydrogenproduction from hydrothermal reactions of sulfide
雪，馬奈木俊介，岡本薫［International Journal of Hydrogen Energy, 37,（2012）,●排出量取引市場の取引メカニズム：経済実験による分析
18679-18687］Putri Setiani, Noriaki Watanabe, Atsushi［ガス事業研究会報告書/（社）
都市エネルギー協会，（2012）］
Kishita, and Noriyoshi Tsuchiya
馬奈木俊介●Mineralogical variation of silica induced by Al and Na inhydrothermal solutions ［American Mineralogist, 97,【著書】● Handbook of Environmental Economics in Asia.
（2012）, 2060-2063］Hanae Saishu, Atsushi Okamoto and［Routledge, New York, USA,（Planned）］Managi, S.
Noriyoshi Tsuchiya（Eds.）●セール・ロンダーネ山地地学調査［日本南極地域観測隊第● The Economics of Biodiversity and Ecosystem Services.
51 次隊報告（2009-2011）,（2012）, 38-41］土屋範芳［Routledge, New York, USA,（2012）］Managi, S.（Eds.）●Infrared spectroscopic study of water in moseporous●災害の経済学［中央経済社，（2013（予定））］馬奈木俊介（編silica under supercritical conditions［Journal of Material
著）
Science, 47,（2012）, 7971-7977］Jun Abe, Nobuo Hirano●日本の将来を変えるグリーン・イノベーション［中央経済and Noriyoshi Tsuchiya
社，（2012）］馬奈木俊介・林良造（編著）●The Concept of the Japan Beyond-Brittle Project（JBBP）●資源と環境の経済学―ケーススタディで学ぶ［昭和堂，to Develop EGS Reservoirs in Ductile Zones［Geothrmal（2012）］馬奈木俊介（編著）
Resources Council Transactions, 36,（2012）, 359-364］●環境ビジネスと政策―ケーススタディで学ぶ環境経営―
Hiroshi Asanuma, Hirofumi Muraoka, Noriyoshi［昭和堂，（2012）］馬奈木俊介，豊澄智己
Tsuchiya, and Hisao Ito● 生 物 多 様 性 の 経 済 学 ― 経 済 評 価 と 制 度 分 析［ 昭 和 堂， ●Relative Permeability Measurement and Numerical（2012）］馬奈木俊介，IGES（編著）
Modeling of Two-Phase Flow Through Variable
Aperture Fracture in Granite Under Confining Pressure［Geotermal Resources Council Transactions, 36,（2012）,
環境技術イノベーション分野
583-587］Noriaki Watanabe, Keisuke Sakurai, Takuya
Ishibashi, and Noriyoshi Tsuchiya【論文】●CVM による消費者の心理的要因を考慮した環境配慮型製品・●Experimental Approach for Decompression Drilling in
政策・ライフスタイルに関する需要分析［環境共生 , 21,（2012）,
High Temperature Geothermal Conditions［Geothermal
46-55］関藤麻衣，
馬奈木俊介，
金子慎治，
古川柳蔵
Resources Council Transactions, 36,（2012）, 561-564］
Noriyoshi Tsuchiya, Keishi Yamamoto, and Nobuo Hirano●Upgrading of Aperture Model Based on Surface【著書】●90 歳ヒアリングのすすめ－日本人が大切にしたい暮らしの知恵
Geometry of Natural Fracture for Evaluating Channelingをシェアしよう［日経 BP 社 ,（2012）］古川柳蔵，
佐藤哲
Flow［Geotehrmal Rwsources Council Transactions, 36,（2012）, 481-486］Takuya Ishibashi, Noriaki Watanabe,Nobuo Hirano, Atsushi Okamoto, and Noriyoshi Tsuchiya【総説・解説】●未来に活かす 90 歳ヒアリング［婦人之友社 明日の友 ,●Supercritical Methanol Method for Direct Conversion of（200）,（2012）, 63-66］古川柳蔵
Microalgae Biomasses into Biodiesel ［International●節電からその先へ - あたらしい時代のすてきなライフスタ
Journal of Environment and Bioenergy, 3（1）,（2012）,
イル［後藤・安田記念東京都市研究所 都市問題 , 103,
34-45］ DiahAjeng Setiawati, Arief Nuryadi, Noriaki（2012）, 27-33］石田秀輝，古川柳蔵
Watanabe, Atsushi Kishita, Noriyoshi Tsuchiya●バックキャスティングから見た 2030 年の日本人のライフ●Distribution of artificial radionuclides（110mAg, 129mTe,
スタイル［AD STUDIES, 39,（2012）, 24-28］古川柳蔵
134Cs, 137Cs）in surface soils from Miyagi Prefecture,northeast Japan, following the 2011 Fukushima Dai-ichi
nuclear power plant accident［Geochemical Journal, 46,（2012）, 279-285］ TAKAHIRO WATANABE,NORIYOSHI TSUCHIYA, YASUJI OURA,MITSURU
EBIHARA,CHIHIRO INOUE,NOBUO HIRANO,RYOICHI YAMADA, SHIN-ICHI YAMASAKI,
ATSUSHI OKAMOTO, FUMIKO WATANABE NARA
●保護者が求める小中学校 ―良い義務教育学校への支払い意欲―［山梨県立大学国際政策学部紀要，（2012）］森田玉

アクティビティレポート 201277

and KEISHI NUNOHARA●GeoFlow： A novel model simulator for prediction of the
3-D channeling flow in a rock fracture network［Water

Asanuma●Multi-source multi-receiver microseismic reflection

Resources Research,48,（2012）, W07601-］Ishibashi, T., N.

imaging： case study Basel.［SEG Expanded Abstract,

Watanabe, N. Hirano, A. Okamoto, and N. Tsuchiya（2012）, CDROM-］A. Reshetnikov, J. Kummerow, S. A.

●東北地方太平洋沖地震による岩手，宮城，福島県沿岸域のShapiro, H. Asanuma, M. Haring

津波堆積物のヒ素に関するリスク評価［地質学雑誌 , 118●A seismostatistical approach for microseismic monitoring（7）,（2012）, 419-430］土屋範芳，井上千弘，山田亮一，

of geothermal reservoirs.［Proc. 18th Formation Evaluation

山崎慎一，平野伸夫，岡本敦，小川泰正，渡邊隆広，奈良郁

Symposium of Japan,（2012）, D-］T. Eto, H. Asanuma, M.

子，渡邉則昭，東北地方津波堆積物研究グループ

Adachi, M. Saeki, K. Aoyama, H. Ozeki, M. Haring●The role of hydrous ferric oxide precipitation in the●Long term microseismic monitoring at Yanaizu-

fractionation of arsenic, gallium, and indium during the

Nishiyama geothermal field, Japan.［Proc. 18th

neutralization of acidic hot spring water by river water

Formation Evaluation Symposium of Japan,（2012）, E-］S.

in the Tama River watershed, Japan ［Geochimica

Mitsumori, H. Asanuma, S. Mitsumori, M. Adachi, M.

Cosmochimica Acta, 86,（2012）, 367-383］Yasumasa

Saeki, K. Aoyama, H. Ozeki

Ogawa, Daizo Ishiyama, Naotatsu Shikazono, Kenta
Iwane, Masahiro Kajiwara and Noriyoshi Tsuchiya●An exhumation pressure-temperature path and fluid
activities during metamorphism in the Tseel terrane, SW●The concept of Japan Beyond-Brittle Project（JBBP）todevelop EGS reservoirs in ductile zones［Transactions
GRC, 36,（2012）, 359-364］H. Asanuma, H. Muraoka, N.
Tsuchiya, H. Ito

Mongolia： Constrains from aluminosilicate-bearing●Correlation between the Coulomb stress and thequartz veins and garnet zonings in metapulites［Journal

occurrence of the large induced seismicity at Basel,of Asian Earth Sciences, 54-55,（2012）, 214-229］

Switzerland in 2006［Transactions GRC, 36,（2012）, 523-

Ulziiburen Burenjargal, Atsushi Okamoto, Yuichi Meguro
and Noriyoshi Tsuchiya528］Y. Mukuhira, H. Asanuma, M, Haring●Estimation of stress state at Yanaizu-Nishiyama●Microseismic reflection imaging using data from ageothermal field using microseismic mult iplet s

hydraulic reservoir stimulation［AGU 2012 Fall Meeting［Transactions GRC, 36,（2012）, 989-994］H. Asanuma, S.

Abstract presented at 2012 Fall Meeting, AGU, San

Mitsumori, M. Adachi, M. Saeki, K. Aoyama, H. Ozeki

Francisco, Calif., 5-9 Dec.,（2012）, S43D-2485-］ A.

●Distribution of the Vp/Vs ratio within the Basel 1

Reshetnikov, J. Kummerow, S. Shapiro, H. Asanuma, M.

geothermal reservoir from microseismic data［Proc.

HaringE A G E 2 0 1 2 A n n u a l M t g . , C D R O M , （ 2 0 1 2 ）］ J .

●3-D Vp/Vs ratio distribution in the geothermal reservoir

Kummerow, A. Reshetnikov, M. Haring, H. Asanuma

at Basel, Switzerland, from microseismic data［AGU 2012

●Fault plane solutions of earthquakes from deep

Fall Meeting Abstract presented at 2012 Fall Meeting,geothermal reservoirs［Proc. EGU General Assembly,

AGU, San Francisco, Calif., 5-9 Dec.,（2012）, S31B-04-］J.

CDROM,（2012）］H. Asanuma, Y. Mkuhira, S. Mitsumori,Kummerow, A. Reshetnikov, M Haring, H. Asanuma

M. Haring, D. Wyborn, and M. Adachi●Seismostatistical characterization of microseismicity●L o n g t e r m s e i s m i c m o n i t o r i n g a n d r e s e r v o i robserved at geothermal fields［AGU 2012 Fall Meetingcharacterization at Yanaizu-Nishiyama geothermal field

Abstract presented at 2012 Fall Meeting, AGU, San［Proc. KACST-JCCP 1st Joint International WS for theFrancisco, Calif., 5-9 Dec.,（2012）, H12F-01-］T. Eto, H.

Earth’s Surface and Subsurface 4D monitoring in 2012,

Asanuma, M. Adachi, K. Saeki, K. Aoyama, H. Ozeki, M.

CD-ROM,（2012）］H. Asanuma, S. Mitsumori, M. Adachi,

HaringM. Saeki, K. Aoyama, H. Ozeki, Y. Mukuhira●Asymmetric seismic responses of evenly stressed●Experimental feasibility study of microtremor time-lapse

conjugate fractures within an EGS reservoir at Basel,monitoring of Japanese oil and gas reservoirs［Proc.

Switzerland［AGU 2012 Fall Meeting Abstract presented

KACST-JCCP 1st Joint International WS for the Earth’s

at 2012 Fall Meeting, AGU, San Francisco, Calif., 5-9 Dec.,

Surface and Subsurface 4D monitoring in 2012, CD-ROM,（2012）, S43E-2514-］ Y. Mukuhira, H. Asanuma, M.

（2012）］H.Shirasshi, H. Asanuma, K. Tezuka

Haring●Japan Beyond-Brittle Project（JBBP）for development of
EGS reservoirs in ductile zones［AGU 2012 Fall Meeting
Abstract presented at 2012 Fall Meeting, AGU, San
Francisco, Calif., 5-9 Dec.,（2012）, H13G-1443-］ H.
Asanuma, H. Muraoka, N. Tsuchiya, H. Ito●Three dimensional directivities of seismic arrays on the
ground surface ［AGU 2012 Fall Meeting Abstract
presented at 2012 Fall Meeting, AGU, San Francisco,78

Calif., 5-9 Dec.,（2012）, S51C-2440-］ H.Shiraishi, H.

Coexistence Activity Report 2012

【著書】
●家づくりから始める地球に優しい暮らし［笹氣出版印刷 ,（2012）］工藤一博，浅沼宏【総説・解説】●海洋リソスフェアにおける蛇紋岩化作用の速度：水熱実験からの制約［（2012）］岡本敦【特許】●炭化水素化合物からの水素製造方法［特開 2012-066961］河
島義実，梅木孝，福永哲也，渡邉則昭，木下睦，土屋範芳

太陽地球計測学分野

討［. 陸水学雑誌 , 73,（2012）, 167-178］松中哲也，西村弥亜，
村 上 哲 生，井 筒 康 裕，奈 良 郁 子，渡 邊 隆 広，今 井 章 雄，
Liping Zhu● Observed and simulated time evolution of HCl, ClONO2,
and HF total column abundances［Atmos. Chem. Phys.,12,（2012）, 3527-3557,］R. Kohlhepp, R. Ruhnke, M. P.
Chipperfield, M. De Mazi`ere, J. Notholt, S. Barthlott, R. L.
【論文】●Magnitude-frequency distributions of AEs associated with
Batchelor, R. D. Blatherwick, Th. Blumenstock, M. T.
the mining front and pre-existing faults – cases fromCoffey, P. Demoulin, H. Fast, W. Feng, A. Goldman, D. W.
SATREPS array operating in a South African gold mine
T. Griffith, K. Hamann, J. W. Hannigan, F. Hase, N. B.
［Proc. European Center for Geodynamics and Seismology
Jones, A. Kagawa, I. Kaiser, Y. Kasai, O. Kirner, W.
Workshop,（2012）］ Makoto Naoi, Masao Nakatani,
Kouker, R. Lindenmaier, E. Mahieu, R. L. Mittermeier, B.
Joachim Philipp, Shigeki Horiuchi, Kenshiro Otsuki,
Monge-Sanz, I. Morino, I. Murata, H. Nakajima, M. Palm,
Thabang Kgarume, Gilbert Morema, Sifiso Khambule,
C. Paton-Walsh, U. Raffalski, Th. Reddmann, M. Rettinger,
Thabang Masakale, Koji Miyakawa, Atsushi Watanabe,
C. P. Rinsland, E. Rozanov, M. Schneider, C. Senten, C.
Moriya Hirokazu, Osamu Murakami, Yasuo Yabe, Hironori
Servais, B.-M. Sinnhuber, D. Smale, K. Strong, R.
Kawakata, Nana Yoshimitsu, Hiroshi Ogasawara
Sussmann, J. R. Taylor, G. Vanhaelewyn, T. Warneke, C.
●Detection of mining-induced fractures around a stope in
Whaley, M. Wiehle, and S. W. Wood
Ezulwini gold mine, South Africa, by using AE eventswith similar waveforms［Progress in Acoustic Emission 【総説・解説】●特集 大気の環境問題：フロン規制でオゾン層破壊は止XVI,（2012）, 181-186］Hirokazu Moriya, Makoto Naoi,
まったか？［RikaTan2012 年 2 月号 ,（2012）, 14-19］村田Masao Nakatani, Thabang Kgarume, Anthony K. Ward,
功Ray Durrheim, Philipp Joachim, Yasuo Yabe, Hironori
Kawakata , Hiroshi Ogasawara●Application of the collapsing method on acoustic emission
地球開発環境学分野
events during monitoring of microcracking around a gaspressure loaded borehole in rock salt formation 【論文】
●ボンテラン工法による津波堆積物の再資源化－岩手県大船［Progress in Acoustic Emission XVI,（2012）, 175-180］G.
渡市における施工事例－［建設機械 , 48（12）,（2012）,
Manthei, H. Moriya and T. Popp
7-11］高橋弘●Ultrasonic Measurement of Bone Thickness for Spinal●A Two Dimensinal Model to Apprehend the Dynamic
Surgery ［IEEE Transaction on Ultrasonics,
Response of Shallow Burried Structures due to Imapct
Ferroelectronics, and Frequency Control, 59（9）,（2012）,
Loading Related to Mechanical Landmine Cleaning
2077-2088］Michiaki Yamada, Hirokazu Moriya, Takahiro
Operations［Journal of Robotics and Mechatronics, 24（6）,Iino, Yuichi Kasai, Akihiro Sudo and Atsumasa Uchida（2012）, 1005-1013］Nuhansyah Sulaiman and Hiroshi●東北地方太平洋沖地震による岩手，宮城，福島県沿岸域のTakahashi
津波堆積物のヒ素に関するリスク評価［地質学雑誌 , 118●Kinematics of Wheel-Type Tracked Vehicle with
（7）,（2012）, 419-430］土屋範芳，井上千弘，山田亮一，山Crawlers in Between the Front and Rear Wheels
崎慎一，平野伸夫，岡本敦，小川泰正，渡邊隆広，奈良郁子，［Journal of Robotics and Mechatronics, 24（6）,（2012）,
渡邉則昭，東北地方津波堆積物研究グループ
933-938］ Ryosuke Eto, Tomoaki Satomi and Hiroshi●Distribution of artificial radionuclides（110mAg, 129mTe,
Takahashi
134Cs, 137Cs）in surface soils from Miyagi prefecture,●タイ王国における繊維質固化処理土工法のデモ報告
northeast Japan, following the 2011 Fukushima Dai-ichi［Journal of MMIJ, 128（12）,（2012）, 640-644］高橋弘Nuclear Power Plant accident［Geochemical Journal, 46●Development of Ground Materials by Recycling the（4）,（2012）, 279-285］T. Watanabe, N. Tsuchiya, Y.
Wasted Wood and Tsunami Sludge［Proc. of the 7thOura, M. Ebihara, C. Inoue, N. Hirano, R. Yamada, S.
International Symposium on Advanced Science andYamasaki, A. Okamoto, F.W. Nara, K. Nunohara
Technology in Experimental Mechanics, 1,（2012）,●Last glacial to post glacial climate changes in continental
Paper B104, USB-］ Hiroshi TAKAHASHI, Hiroki
Asia inferred from multi-proxy records（geochemistry,
KURIBARA, Tomoaki SATOMI and Masato MORI
clay mineralogy, and paleontology）from Lake Hovsgol,●東日本大震災で発生した廃木材と津波堆積物の再資源化に
northwest Mongolia［Glob. Planet. Change, 88-89,（2012）,
よる地盤材料の開発［第 6 回土砂災害に関するシンポジウ
53-63］Watanabe, Takahiro Minoura, Koji Nara, Fumiko
ム論文集 , 1,（2012）, 1-6］高橋弘，栗原弘樹，里見知昭
Watanabe Shichi, Koji Horiuchi, Kazuho Kakegawa,●津波堆積物の再資源化による人工地盤造成［第 6 回土砂災
Takeshi Kawai, Takayoshi
害に関するシンポジウム論文集 , 1,（2012）, 7-12］高橋弘，●チベット高原・プマユムツォ湖の水温躍層（20-25m）以深里見知昭，森雅人
における 一次生産の規模とその維持機構に関する検
アクティビティレポート 201279

●Creation of Artificial Ground by Recycling Tsunami

using Smoothed Particle Hydrodynamics［Proc. of 7th

481-486］ T. Ishibashi, N. Watanabe, N. Hirano, A.

（7）,（2012）, 419-430］土屋範芳，井上千弘，山田亮一，山Sludge［Proc. of the 15th International Conference on

A s i a n R o c k M e c h a n i c s S y m p o s i u m , （ 2 0 1 2 ）］ K .

Okamoto, N. Tsuchiya

崎慎一，平野伸夫，岡本敦，小川泰正，渡邊隆広，奈良郁子，

Experimental Mechanics, 1,（2012）, Paper 2632 CD-

Sakaguchi, Y. Yumoto and A. KizakiROM-］H.Takahashi, T.Satomi and M.Mori

渡邉則昭，東北地方津波堆積物研究グループ●Development of a self-rotating nozzle system with aproduction from hydrothermal reactions of sulfide●地震・津波被災によるヒ素汚染土壌の植物による浄化技術●Investigation on Characteristics of Soil Adhesion tovane-pump-type brake ［Proc. of 21st International［International Journal of Hydrogen Energy, 37,（2012）,の開発［ケミカルエンジニアリング , 57（6）,（2012）］遠Metallic Material Surfacce and Soil Animal’s Cuticle

Conference on Water Jetting,（2012）, 19-21］Kizaki A.,

18679-18687］P. Setiani, N. Watanabe, A. Kishita, N.

［Proc. of the 15th International Conference on

Koyano T., Yokoi K., Sakaguchi K. and Matsuki K

Tsuchiya

Experimental Mechanics, 1,（2012）, Paper 2634, CDROM-］T.Satomi, H.Nihei and H.Takahashi●繊維質固化処理土工法による津波堆積物の再資源化［建設機械 , 48（6）,（2012）, 41-50］高橋弘●津波堆積物の再資源化による人工地盤造成［日本混相流学
会誌 , 26（2）,（2012）, 133-142］高橋弘，森雅人●Supercritical methanol method for direct conversion ofand sunflow er, 137C s-accu mu la to r, in a g a r a n d

誌, 34（2）（2012）,, 91-107］松木浩二，坂口清敏，木崎彰久

microalgae biomasses into biodiesel ［Internationalhydroponic system ［EPPH2012,（2012）］ Kazuki●粒界の粘弾性挙動に基づく応力解放時の岩石の損傷評価

Journal of Environment and Bioenergy, 3（1）,（2012）,

Sugawara, Masayoshi Hatayama, Zhenyi Zhang, Xuan

［Journal of MMIJ, 128（3）,（2012）］松木浩二，及川寧己，

34-45］ D.A. Setiawati, A Nuryadi, N. Watanabe, A.

坂口清敏，木崎彰久

Kishita, N. Tsuchiya●Experimental and numerical evaluation of channelingflow in fractured type of geothermal reservoir

究［テラメカニックス ,（32）,（2012）, 37-42］江藤亮輔，［Proceedings of 37th Workshop on Geothermal Reservoir

里見知昭，高橋弘Engineering（Stanford University, Stanford, California,●2011 年東北地方太平洋沖地震に伴う被害調査報告［テラメJanuary 30 - Feburary 1, 2012）,（2012）, 759-766］T.

カニックス ,（32）,（2012）, 101-111］里見知昭，高橋弘

Ishibashi, N. Watanabe, N. Hirano, A. Okamoto, N.

ける試験施工について－［テラメカニックス（32）,（2012）,,
79-83］高橋弘●Study on Durability for Erosion of Fiber-Cement-Stabilized
Soils［Proc. of the 2nd Vietnam/Japan Joint Seminar on
Geohazards and Environmental Issues,1,（2012）, S3-11-S3-1-9］H.Takahashi, S.Kumagai and T.Satomi

Tsuchiya●GeoFlow： A novel model simulator for prediction of the
3-D channeling flow in a rock fracture network［Water

津波堆積物のヒ素に関するリスク評価［地質学雑誌 , 118

Sludge［Proc. of the 2nd Vietnam/Japan Joint Seminar

崎慎一，平野伸夫，岡本敦，小川泰正，渡邊隆広，奈良郁子，●Development of Ground Material by Recycling the
Wasted Wood and Tsunami Sludge Generated in the

渡邉則昭，東北地方津波堆積物研究グループ●Hydrothermal extractive upgrading of bitumen withoutcoke formation［Fuel, 102,（2012）, 379-385］J. Vilcaez, M.
Watanabe, N. Watanabe, A. Kishita, T. Adschiri

Great East Japan Earthquake［Proc. of the 2nd Vietnam/●Geologic core holder with a CFR PEEK body for theJapan Joint Seminar on Geohazards and Environmental

X-ray CT based numerical analysis of fracture flow

Issues, 1,（2012）, S3-2-1-S3-2-7］H.Takahashi, H.Kuribara

under confining pressure［Rock Mechanics and Rockand T.Satomi

Engineering, in press,（2012）］N. Watanabe, T. Ishibashi,●津波堆積物の再資源化による人工地盤造成［建設の施工企
画 ,（743）,（2012）, 22-29］高橋弘

N. Tsuchiya, Y. Ohsaki, T. Tamagawa, Y. Tsuchiya, H.
Okabe, H. Ito●流動床式生物膜排水処理装置の担体の限界掃流流速と堆積●Impact of 3D channeling flow on well productivity in the［日本水処理生物学会誌 , 48（2）（, 2012）, 45-53］寺嶋光春，

Yufutsu oil/gas field［Proceedings of the 18th Formation

安井英斉，高橋弘

Evaluation Symposium of Japan,（2012）, Paper K-］T.

●個別要素法を用いたモービルクラッシャによるコンクリー
ト塊の破砕性能評価［応用力学論文集（土木学会論文集

Ishibashi, N. Watanabe, N. Hirano, A. Okamoto, N.
Tsuchiya, T. Tamagawa

A2）, 15,（2012）, 455-466］里見知昭，山藤佑樹，高橋弘●Experimental and numerical investigation of two-phase●Study on Evaluation of Soil Strength Parameters byflow in a rock fracture under confining pressureusing the Resistive Forces acting on an Excavating［Proceedings of the 18th Formation Evaluation

Blade［Journal of JSEM, 12 ,（2012）, 170-174］Tomoaki

Symposium of Japan,（2012）, Paper G-］N. Watanabe, K.

SATOMI, Chen MIN and Hiroshi TAKAHASHI

Sakurai, T. Ishibashi, N. Tsuchiya●中間に履帯機構を有する車輪式移動車両の走行に関する研●Relative permeability measurement and numerical究［第 13 回建設ロボットシンポジウム論文集 ,（2012）,

modeling of two-phase flow through variable aperture337-344］江藤亮輔，里見知昭，高橋弘

fracture in granite under confining pressure［Geothermal●Hydraulic fracturing in Inada granite and Ogino tuff withsuper critical carbon dioxide［Proc. of 7th Asian RockMechanics Symposium,（2012）］A. Kizaki, H. Tanaka, K.
Ohashi, K. Sakaguchi, K. Matsuki●Numerical Simulation of Water Jet Excavation of RockCoexistence Activity Report 2012

【著書】
●岩盤応力とその測定［京都大学学術出版会,（2012）］石田毅，
船戸明雄，横山幸也，伊藤高敏，高橋亨，伊藤久雄，板本昌治，
岡崎孝司，小川浩司，坂口清敏，手塚和彦，山本晃司

Resources Council Transactions, 36,（2012）, 583-587］N.
Watanabe, K. Sakurai, T. Ishibashi, N. Tsuchiya●Upgrading of aperture model based on surface geometryof natural fracture for evaluating channeling flow
［Geothermal Resources Council Transactions, 36,（2012）,

Zhao, Chihiro Inoue●Modeling of thermal effect of chemical reactions in heap
bioleaching of chalcopyrite ［Advanced Materials
Research, 455-456,（2012）, 1009-1012］Zhang, Z., Inoue, C.,
Kamiya, T., Zhao, X.
●竜の口層試料からの重金属類の溶出［土壌環境センター技術ニュース , 19,（2012）, 32-36］井上千弘，小川泰正，須藤
孝一，土屋範芳●Screening of As-accumulating plants using a foliar
application and a native accumulation of As［International Journal of Phytoremediation,in press,（2012）］Zhang Zhenyi, Sugawara Kazuki, Hatayama
Masayoshi, Huang Yi, Inoue Chihiro

Watanabe, N. Hirano, A. Okamoto, N. Tsuchiya●東北地方太平洋沖地震による岩手，宮城，福島県沿岸域の（7）,（2012）, 419-430］土屋範芳，井上千弘，山田亮一，山3-1-S3-3-8］H.Takahashi, T.Satomi and M.Mori【特許】●炭化水素化合物からの水素製造方法［特開 2012-066961］河
島義実，梅木孝，福永哲也，渡邉則昭，木下睦，土屋範芳

Resources Research, 48,（2012）, W07601-］T. Ishibashi, N.

●Creation of Artificial Ground by Recycling Tsunami
on Geohazards and Environmental Issues, 1,（2012）, S3-

藤銀朗，宮内啓介，簡梅芳，井上千弘，北島信行●Evaluation of Cs uptake and accmulation by vegetables●地殻応力下における単一き裂の透水性評価［日本地熱学会●中間に履帯機構を有する車輪式移動車両の走行に関する研●津波堆積物の再資源化による人工地盤造成－気仙沼市にお80●Temperature- and pH-dependent mechanism of hydrogen

自然共生システム学講座●沈殿槽の原水温度上昇に伴う固形物の流出率増大と熱対流

環境修復生態学分野［土木学会論文集 G（環境）, 68（7）,（2012）, 387-394］寺【論文】●Arsenic accumulation by aquatic macrophyte coontail（Ceratophyllum demersum L.）exposed to arsenite, andtheeffect of iron on the uptake of arsenite and arsenate［Environmental and Experimental Botany, 83,（2012）,
47-52］Huynh Vinh Khang, Masayoshi Hatayama, Chihiro
Inoue●Bacterial Community Dynamics during the Preferential
Degradation of Aromatic Hydrocarbons by a Microbial
Consortium ［International Biodeterioration and
Biodegradation, 74,（2012）, 109-115］Bacosa H., Suto K.,
Inoue C.
●Inhibition effect of aluminum complex on soil bacteria at
neutral pH condition［Abstract book of 14th International
symposium on microbial ecology,（2012）, 210B-］Koichi
SUTO, Yasuyuki NAMIOKA, Chihiro INOUE, Shinichi
MIURA, Masato YAMAGUCHI●Distribution of artificial radionuclides（110mAg, 129mTe,
134Cs, 137Cs）in surface soils from Miyagi prefecture,northeast Japan, following the 2011 Fukushima Dai-ichi
Nuclear Power Plant accident［Geochemical Journal, 46,（2012）, 279-285］ Takahiro Watanabe, Noriyoshi
Tsuchiya, Yasuji Oura, Mitsuru Ebihara, Chihiro Inoue,
Nobuo Hirano, Ryoichi Yamada, Shin-ichi Yamasaki,
Atsushi Okamoto, Fumiko Watanabe Nara, Keishi
Nunohara●東北地方太平洋沖地震による岩手，宮城，福島県沿岸域の津波堆積物のヒ素に関するリスク評価［地質学雑誌 , 118●Degradation potential and microbial community structure

抑制版の効果についての数値流体力学計算を用いた研究 .
嶋光春，安井英斉，須藤孝一，井上千弘，野池達也
of heavy oil-enriched microbial consortia from mangrove
sediments in Okinawa, Japan.［Journal of Environmental
Science and Health, Part A, in press,（2012）］Bacosa H.,
Suto K., Inoue C.
●The role of hydrous ferric oxide precipitation in thefractionation of arsenic, gallium, and indium during theneutralization of acidic hot spring water by river waterin the Tama River watershed, Japan.［Geochimica et
Cosmochimica Acta, 86, （2012） 367-383］ Ogawa Y,
Ishiyama D, Shikazono N, Iwane K, Kajiwara M,
Tsuchiya N.

● 温泉水からの人工レアメタル鉱床形成 .［化学と教育 , inpress,（2012）］小川泰正

環境分析化学分野【論文】●The role of cadmium（II）bridges in the self-assemblywith lanthanide（III）and thiacalix［4］arene（TCAS）
to selectively form a luminescent ternary
CdII2·TbIII2·TCAS2 complex［Inorg. Chim. Acta,in press,（2012）］Nobuhiko Iki, Teppei Tanaka, Hitoshi Hoshino●Kinetically Stable LnIII Complexes Comprising a
Trinuclear Core Sandwiched between Two Thiacalix［4］arene Ligands Self-Assembled in Water（LnIII = NdIII,
YbIII）［Eur. J. Inorg. Chem., 2012（22）,（2012）, 35413545］Nobuhiko Iki, Shouichi Hiro-oka, Mami Nakamura,
アクティビティレポート 201281

Teppei Tanaka, Hitoshi Hoshino

Khademhosseini, Tomokazu Matsue

Yozo Shimada, Hideyuki Takahashi, Kazuyuki Tohji●A Facile Method for Patterned Growth of ZnO

Complexes Formed by Heterogeneous Self-Assembly of

Nanowires Using a Black Ink.［Electronic Materials●Novel electrochemical methodology for activity

ALLOY ANODE FOR ZINC ELECTROWINNING

AgI, LnIII, and Thiacalix［4］arene-p-tetrasulfonate in

Letters,（2012）］Sang Hyun Lee, Hyun Jung Lee, Hitoshi

estimation of alkaline phosphatase based on solubility［Proceedings of TMS annual meeting,（2012）, 251-261］

Aqueous Solution（LnIII = NdIII, YbIII）［Inorg. Chem.,

Shiku, Takafumi Yao, Tomokazu Matsue

difference.［Analytical Chemistry, 84（18）,（2012）,

Taro Aichi, Rie Sato, Makoto Muramatsu, Hideyuki
Takahashi, Kazuyuki Tohji

Kosuke Ino, Hitoshi Shiku, Tomokazu Matsue

51（3）,（2012）, 1648-1656］Nobuhiko Iki, Shouichi Hiro-●Local redox cycling-based electrochemical chip device

7593-7598］Kosuke Ino, Yusuke Kanno, Toshiharu Arai,oka, Teppei Tanaka, Chizuko Kabuto, and Hitoshi

with deep microwells for evaluation of embryoid bodies.

Kumi Y. Inoue, Yasufumi Takahashi, Hitoshi Shiku,

Hoshino［Angew. Chem. Int. Ed., 51（27）,（2012）, 6648-6652］●Development of a Near Infrared Fluorescence Labeling

Kosuke Ino, Taku Nishijo, Toshiharu Arai, Yusuke

Reagent： Synthesis of Indole-Functionalized Indocyanine

Kanno, Yasufumi Takahashi, Hitoshi Shiku, Tomokazu

Green Derivatives［Synlett, 2012（2）,（2012）, 306-310］
Takayuki Doi, Koya Oikawa, Jun Suzuki, Masahito
Yoshida, and Nobuhiko Iki

Matsue●Topographical and Electrochemical Nanoscale Imaging of
Living Cells using Voltage-Switching Mode ScanningElectrochemical Microscopy.［Proc. Natl. Acad. Sci. USA,82

on a Chip, 12（21）,（2012）, 4328-4335］Mustafa Şen,●Highly Efficient Near-Infrared-Emitting Lanthanide（III）

環境生命機能学分野

109（29）,（2012）, 11540-11545］Yasufumi Takahashi,【論文】●Interdigitated array of Pt electrodes for electricalstimulation and engineering of aligned muscle tissue.
［Lab Chip, 12,（2012）, 3491-3503］ Samad Ahadian,Javier Ramón-Azcón, Serge Ostrovidov, Gulden CamciUnal, Vahid Hosseini, Hirokazu Kaji, Kosuke Ino, Hitoshi
Shiku, Ali Khademhosseini, Tomokazu Matsue●LSI-based Amperometric Sensor for Bio-imaging andMulti-point Biosensing.［Lab Chip, 12,（2012）, 34813490］Kumi Y. Inoue, Masahki Matsudaira, Reyushi
Kubo, Masanori Nakano, Shinya Yoshida, Sakae
Matsuzaki, Atsushi Suda, Ryota Kunikata, Tatsuo
Kimura, Ryota Tsurumi, Toshihito Shioya, Kosuke Ino,
Hitoshi Shiku, Shiro Sato, Masayoshi Esashi andTomokazu Matsue●Electrochemical detection for dynamic analyses of aredox component in droplets using a local redox cyclingbased electrochemical（LRC-EC）chip device.［Chem.
Commun., 48,（2012）, 8505-8507］Kosuke Ino, Yusuke
Kanno, Taku Nishijo, Takehito Goto, Toshiharu Arai,
Yasufumi Takahashi, Hitoshi Shiku and Tomokazu
Matsue●A contactless electrical stimulator： Application tofabricate functional skeletal muscle tissue.［Biomedical
Microdevices,（2012）］Samad Ahadian, Javier RamónAzcón, Serge Ostrovidov, Gulden Camci-Unal, Hirokazu
Kaji, Kosuke Ino, Hitoshi Shiku, Ali Khademhosseini,
Tomokazu Matsue●Development of an electrochemical Limulus amebocyte
lysate assay technique for portable and highly sensitive
endotoxin sensor.［Innate Immunity, 18,（2012）, 343349］K. Y. Inoue, S. Takahashi, K. Ino, H. Shiku, T.
Matsue●Gelatin methacrylate as a promising hydrogel to establish
3D microscale organization and proliferation ofdielectrophoretic patterned cells.［Lab Chip, 12,（2012）,
2959-2969］Javier Ramón-Azcón, Samad Ahadian, Raquel
Obregon, Gulden Camci-Unal, Serge Ostrovidov, Vahid
Hosseini, Hirokazu Kaji, Kosuke Ino, Hitoshi Shiku, Ali

Julie V. Macpherson, Patrick R. Unwin, Hitoshi Shiku,

Coexistence Activity Report 2012

Andrew I. Shevchuk, Pavel Novak, Babak Babakinejad,
Julia Geolick, David Klenerman, and Yuri E. Korchev,
Tomokazu Matsue●Patterning with particles using three-dimensional
interdigitated array electrodes with negative
dielectrophoresis and its application to simple
immunosensing.［Electrochimica Acta, 85,（2012）, 3542］Masashi Yamamoto, Tomoyuki Yasukawa, Masato
Suzuki, Satoshi Kosuge, Hitoshi Shiku, Tomokazu
Matsue, Fumio Mizutani●Microfluidic heavy metal immunoassay based on
absorbance measurement.［Biosens. Bioelectron., 33（1）,（2012）, 106-112］Y. Date, S. Terakado, K. Sasaki, A.
Aota, N. Matsumoto, H. Shiku, K. Ino, Y. Watanabe, T.
Matsue, N. Ohmura●A New Electrochemical Assay Method for Gene
Expression Using HeLa Cells with a Secreted Alkaline
Phosphatase（SEAP）Reporter System.［Biotechnol.
Bioeng., 109（8）,（2012）, 2163-2167］ Mustafa ŞEN,Kosuke Ino, Hitoshi Shiku, Tomokazu Matsue●Microfluidic devices for electrochemical measurement ofphotosynthetic activity of cyanobacteria microcystis cells.
［Analytical Sciences, 28,（2012）, 69-72］M. Koide, T.
Yasukawa, Y. Horiguchi, K. Nagamine, H. Shiku, T.
Matsue, T. Itayama●Improvement of detectable sensitivity for enzyme
reaction by scanning electrochemical microscopy with
distance control system for immunosensing.
［Electrochemistry, 80,（2012）, 30-32］Y. Hirano, T.
Yasukawa, Y. Mase, D. Oyamatsu, H. Shiku, F. Mizutani,
T. Matsue●Real-time monitoring biomarker expression of carcinoma
cells by surface plasmon resonance biosensors.［Chemical
Communications, 48（84）,（2012）, 10389-10391］Chang
Liu, Tingjun Lei, Kosuke Ino, Tomokazu Matsue,
Nongjian Tao, Chen-Zhong Li●Accumulation and detection of secreted proteins fromsingle cells for reporter gene assays using a local redox
cycling-based electrochemical（LRC-EC）chip device.［LabTomokazu Matsue●A Pt layer/Pt disk electrode configuration to evaluate●MECHANICAL PRETREATMENT OF LEAD-BASED

環境素材デザイン学分野【論文】●Synthesis of nanosized porous hydroxyapatite granules
embryoid bodies.［Talanta, 94,（2012）, 30-35］Raquelin hydrogel by electrophoresis［Colloids and Surfaces B：
Obregon, Yoshiko Horiguchi, Toshiharu Arai, Shihomi
Biointerfaces, 97, （2012）, 236-239］ Masanobu
Abe, Yuanshu Zhou, RyosukeTakahashi, Akiko Hisada,
Kamitakahara, Kenshiro Kimura, Koji Ioku
Kosuke Ino, Hitoshi Shiku, Tomokazu Matsue●T E C H N I Q U E S F O R P R E P A R I N G P U R E β●Negative Dielectrophoretic Particle Positioning in a
-TRICALCIUM PHOSPHATE GRANULES COMPOSED
Fluidic Flow. ［Inteligent Automation and SoftOF ROD-SHAPED PARTICLES［Phosphorus Research
Computing, 18,（2012）, 201-211］ T. Yasukawa, J.
Bulletin, 26,（2012）, 29-32］Masanobu Kamitakahara,
Yamada, H. Shiku, F. Mizutani, T. Matsue
Ryosuke Fujii, Koji Ioku
●COMPARISON OF ADSORPTION BEHAVIOR OF【総説・解説】●細胞内での分子反応を計測する―受精卵，細胞塊，組織のBOVINE SERUM ALBUMIN AND OSTEOPONTIN ON
1 細胞分析技術［バイオマテリアル ‐ 生体材料 ‐ , 30（3）,HYDROXYAPATITE AND ALUMINA［Phosphorus（2012）, 153-158］珠玖仁，末永智一
Research Bulletin, 26,（2012）, 23-28］Jumpei Hayashi,●「使える解析テクニック !」シリーズ，
マイクロ電極（3）応用計測事
Masakazu Kawashita, Toshiki Miyazaki, Masanobu
例：電気化学顕微鏡（SECM）- 走査型イオンコンダクタンス顕Kamitakahara, Koji Ioku, Hiroyasu Kanetaka
微 鏡（SICM）複 合システムの 開 発［Electrochemistry, 80,●F o r m a t i o n o f o c t a c a l c i u m p h o s p h a t e s w i t h c o （2012）, 271-275］高橋康史，
珠玖仁，
末永智一
incorporated succinate and suberate ions［Dalton Trans.,
41,（2012）, 2732-2737］Taishi Yokoi, Hidetaka Kato, Ill
Yong
Kim,
Koichi Kikuta, Masanobu Kamitakahara,
環境共生機能学分野
Masakazu Kawashita, Chikara Ohtsuki●T u b u l a r h y d r o x y a p a t i t e f o r m a t i o n t h r o u g h a【論文】●Elucidation of the reaction mechanism during thehydrothermal process from a-tricalcium phosphate withremoval of copper oxide by halogen surfactant at theanatase［J. Mater. Sci., 47,（2012）, 4194-4199］Masanobu
surface of copper plate［Applied Surface Science,（2012）,
Kamitakahara, Hiroko Takahashi, Koji Ioku
in press］Shun Yokoyama, Hideyuki Takahashi, Takashi●Hydrothermal synthesis of porous hydroxyapatite
Itoh, Kenichi Motomiya, and Kazuyuki Tohji
ceramics composed of rod-shaped particles and evaluation●Effective hydrogen generation and resource circulationof their fracture behavior［Ceram. Int., 38,（2012）, 1649based on sulfur cycle system ［Proceedingth of1654］Setsuaki Murakami, Katsuya Kato, Yuki Enari,International Workshop on Solar-Chemical Energy Strage
Masanobu Kamitakahara, Noriaki Watanabe, Koji Ioku
（SolChES）,（2012）in press］ Hideyuki Takahashi,●Preparation of spherical granules of octacalcium
Takashi Mabuchi, Tsugumi Hayashi, Shun Yokoyama,
phosphate for medical application［Funct. Mater. Lett., 5,
Kazuyuki Tohji（2012）, 1260009（3 pages）］ Natsuko Ito, Masanobu●Basic study for the application of Cu supported ZnS and
Kamitakahara, Koji Ioku
ZnO photocatalysts for the CO2 conversion into alcohol● Production of tubular porous hydroxyapatite using［Proceedingth of International Workshop on Solarelectrophoretic deposition［J. Ceram. Soc. Japan, 120,
Chemical Energy Strage（SolChES）,（2012）, in press］（2012）, 569-573］ Cem Bulent USTUNDAG, Figen
Yasuharu Kajino, Hideyuki Takahashi, Kazuyuki Tohji
KAYA, Masanobu KAMITAKAHARA, Cengiz KAYA,●Basic study for the construction of solar cell using CdS
Koji IOKU
photocatalysts and Na2S4 electrolyte［Proceedings of● Stimulation of Osteogenesis in Bone Defects Implanted
International Workshop on Solar-Chemical Energy Strage
with Biodegradable Hydroxyapatite Composed of Rod（SolChES）,（2012）, in press］ Takashi Mabuchi,
Shaped Particles under Mechanical Unloading［ActaTsugumi Hayashi, Hideyuki Takahashi, Kazuyuki Tohji
Histochem. Cytochem., 45,（2012）, 283-292］Tohru Ikeda,●Effective and low energy recycling method for solder
Yoshinori Gonda, Eri Tatsukawa, Yasuaki Shibata,paste ［Journal of Japan Institute of Electronics
Masanobu Kamitakahara, Takatoshi Okuda, Ikuho
Packaging 15（3）,（2012）, 164-168］Takeshi Tanaka,
Yonezawa, Hisashi Kurosawa, Koji Ioku
respiration and alkaline phosphatase activities of mouse

アクティビティレポート 201283

【総説・解説】● 骨 代 謝 に 組 み 込 ま れ る 水 酸 ア パ タ イ ト 多 孔 体［J. Soc.
Inorg. Mater. Japan, 19,（2012）, 396-400］井奥洪二 , 上高
原理暢 , 池田通●Lactic acid as a substrate for fermentative hydrogen

ニヤリング，57（5）,（2012）, 71-77］橋本和美，吉岡敏明

production［International Journal of Hydrogen Energy,●災害廃棄物分別・処理戦略マニュアルの概要と今後の課題

37,（2012）, 16967-16973］ Guido Grause, Masashige［廃棄物資源循環学会

Igarashi, Tomohito Kameda, Toshiaki Yoshioka●Thermal decomposition of SO 42–-intercalated Mg–Al
layered double hydroxide：Elimination behavior of sulfur

資源循環プロセス学講座
リサイクル化学分野

Coexistence Activity Report 2012

23（1），（2012），-10］浅利美鈴，吉岡敏明，酒井伸一●リサイクルの視点を重視した災害廃棄物処理［青葉工業会
青葉工業会ニュース ,（48），（2012），9］吉岡敏明

Kawanami, H., Watanabe, M., Smith Jr., R.L.
●Correlation of supercritical CO2-ionic liquid vapor-liquid
equilibria with the ε *-modified Sanchez-Lacombe equationof state［Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering, 7（SUPPL. 1）（2012）,, 95-100］Iguchi, M., MacHida, H., Sato,oxides［Journal of Thermal Analysis and Calorimetry,●特集 震災廃棄物処理特集（Ⅰ）［廃棄物資源循環学会 廃棄110,（2012）, 641-646］ Tomohito Kameda, Yuki

物資源循環学会誌，23（1），（2012），3-71］平山修久，河田Fubasami, Toshiaki Yoshioka

惠昭，
奥村与志弘，
浅利美鈴，
吉岡敏明，
酒井伸一，
岡山朋子，

xymethylfurfural in ionic liquid-water mixtures

神本裕樹，遠藤守也，佐々木秀幸，颯田尚哉，東條安匡，鈴［Bioresource Technology 109,（2012）, 224-228］Qi, X.,

木拓也，寺園淳，遠藤和人，山本貴士，小口正弘，大迫政浩，

Watanabe, M., Aida, T.M., Smith, R.L.

●Thermal decomposition behavior of Cu–Al layered doublehydroxide, and ethylenediaminetetraacetate-intercalated【論文】●REMOVAL OF ANTIMONATE IONS FROM AQUEOUS
Cu–Al layered double hydroxide reconstructed from Cu–
SOLUTION USING COPPER-ALUMINUM LAYEREDAl oxide for uptake of Y 3+ from aqueous solution［Materials Research Bulletin, 47,（2012）, 4216-4219］
DOUBLE HYDROXIDE ［Fresenius Environmental
Tomohito Kameda, Kazuaki Hoshi, Toshiaki Yoshioka
Bulletin, 21,（2012）, 1323-1328］ Tomohito Kameda,●Nomenclature of the hydrotalcite supergroup： natural
Mami Nakamura, Toshiaki Yoshioka
layered double hydroxides［Mineralogical Magazine, 76,●Preparation of Mg-Al layered double hydroxide（2012）, 1289-1336］S.J. Mills, A.G. Christy, J.-M.R. Genin,
intercalated with Coomassie Brilliant Blue R anion and
T.Kameda, F. Colombo
its uptake of aromatic compounds from aqueous solutions●Nucleophilic substitution with layered double hydroxides［Journal of Environmrntal Science and Health, PartA, 47,
for upgrading PVC during recycling［2012 International（2012）, 2035-2039］TOMOHITO KAMEDA, SYUNSUKE
Symposium on Chemical-Environmental-Biomedical
SATO, TOSHIAKI YOSHIOKA
Technology（isCEBT2012）, Tainan, Taiwan,（2012）］K.
●Removal of brominated flame-retardants from highHashimoto, G. Grause, T. Kameda, T. Yoshioka
impact polystyrene by extraction in an alkaline organic●Electrochemical properties of LiFePO 4 recycled frommedium［Proc. Advances in Civil, Environmental, andconversion treatment sludge ［2012 International
Materials Research（ACEM’12）,（2012）, 460-463］
Symposium on Chemical-Environmental-Biomedical
Guido Grause, Hisatoshi Tanaka, Tomohito Kameda,
Technology（isCEBT2012）, Tainan, Taiwan,（2012）］K.
Toshiaki Yoshioka, Thallada Bhaskar
Sasaki, G. Grause. T. Kameda, T. Yoshioka●Specific uptake of aromatic compounds from aqueous●R e c o v e r y o f c h l o r i n e f r o m w a s t e f l u i d a f t e rsolution by montmorillonite modified withdechlorination treatment of polyvinyl chloride（PVC）
tetraphenylphosphonium ［Journal of Physics and［2012 International Symposium on ChemicalChemistry of Solids, 73,（2012）, 120-123］Tomohito
Environmental-Biomedical Technology（isCEBT2012）,
Kameda, Shuko Shimamori, Toshiaki Yoshioka
Tainan, Taiwan,（2012）］C. Shoji, G. Grause. T. Kameda,●Removal of antimonate ions from an aqueous solution by
T. Yoshioka
anion exchange with magnesium–aluminum layered●KINETIC INVESTIGATION OF PYROLYSIS AND
double hydroxide and the formation of a brandholziteHYDROLYSIS OF POLY（ETHYLENE
like structure［Journal of Environmental Science and
TEREPHTHALATE）［19th International Symposium on
Health, Part A, 47,（2012）, 1146-1151］ Tomohito
Analytical and Applied Pyrolysis, Linz, Austria,（2012）］
Kameda, Mami Nakamura, Toshiaki Yoshioka
Guido Grause, Yuto Morohoshi, Shogo Kumagai,●Removal of SO2 with a Mg-Al oxide slurry via
Tomohito Kameda, Toshiaki Yoshioka
reconstruction of a Mg-Al layered double hydroxide［Chemosphere, 88,（2012）, 250-254］Tomohito Kameda, Aki
Kodama, Yuki Fubasami, Shogo Kumagai, Toshiaki Yoshioka 【著書】
●災害廃棄物分別・処理実務マニュアル［株式会社ぎょうせ●Treatment of waste H2SO4 with Mg-Al oxide obtained bycalcination of NO3--intercalated Mg-Al layered double
い ,（2012）］東條安匡，中村恵子，西川光善，西島亜佐子，hydroxide： Kinetics and equilibrium ［Journal of
橋本治，長谷川誠，林里香，久田真，平山修久，黄仁姫，藤Environmental Science and Health, Part A,47,（2012）,711原健史，皆川浩，山川肇，山本攻，吉岡敏明
717］TOMOHITO KAMEDA, YUKI FUBASAMI,●Advances in Environmental Research［NOVA,（2012）］
TOSHIAKI YOSHIOKA
Tomohito Kameda, Toshiaki Yoshioka●Effect of heating rate on the pyrolysis of high-impact●Precipitation： Prediction, Formation and Environmental
polystyrene containing brominated flame retardants：
Impact［NOVA,（2012）］Tomohito Kameda, Toshiaki
fate of brominated flame retardants［Journal of Material
Yoshioka
Cycles and Waste Management, 14,（2012）, 259-265］
Guido Grause, Daiki Karakita, Tomohito Kameda, 【総説・解説】●ポリ塩化ビニルの置換反応［化学工業社 ケミカルエンジ
Thallada Bhaskar, Toshiaki Yoshioka

84

廃棄物資源循環学会誌 / 論文誌 ,（2012）, 39-44］ Aida, T.M., Yamagata, T., Abe, C.,

Y., Smith Jr., R.L.
●S y n e r g i s t i c c o n v e r s i o n o f g l u c o s e i n t o 5 - h y d r o

滝上英孝，東博紀，遠藤和人，水谷千亜紀●仙台市における震災廃棄物処理対応［廃棄物資源循環学会
廃棄物資源循環学会誌，23（1），（2012），31-39］吉岡敏明，
遠藤守也●水溶液からの有機化合物の補足を目的とした層状複水酸化物の有機修飾による機能化［日本粘土学会

粘土科学，50（3）,（2012）, 175-181］亀田知人，吉岡敏明●有機修飾層状複水酸化物による重金属イオンの補足［無機マテリ ア ル 学 会 Journal of Society of Inorganic materials,
Japan, 19（357），（2012），
126-132］亀田知人，
吉岡敏明

環境グリーンプロセス学分野【論文】●Dissolution and recovery of cellulose from 1-butyl-3methylimidazolium chloride in presence of water［Carbohydrate Polymers, 92,（2013）, 651-658, Article inpress］Iguchi, M., Aida, T.M., Watanabe, M., Smith, R.L.
●Solid acid mediated hydrolysis of biomass for producing
biofuels［Progress in Energy and Combustion Science,
38,（2012）, 672-690］Guo, F., Fang, Z., Xu, C.C., Smith Jr., R.L.
●Hydrogen formation from biomass model compounds andreal biomass by partial oxidation in high temperaturehigh pressure water［Journal of the Japan Petroleum
Institute 55,（2012）, 219-228］Watanabe, M., Aida, T.M.,
Smith Jr., R.L., Inomata, H.
●Hydrolysis of cellulose over functionalized glucosederived carbon catalyst in ionic liquid［Bioresource
Technology, 116,（2012）, 355-359］Guo, H., Qi, X., Li, L.,
Smith, R.L.
●The pyrolysis of oil sand bitumen in the presence ofwater and toluene［Journal of the Japan Institute ofEnergy, 91,（2012）, 303-310］Osato, K., Kato, S.-N., Aida,
T.M., Watanabe, M., Smith Jr., R.L., Inomata, H.
●Infinite dilution partition coefficients of benzene
derivative compounds in supercritical carbon dioxide +ionic liquid systems： 1-butyl-3- methylimidazolium
chloride ［bmim］［Cl］, 1-butyl-3-methylimidazolium
acetate［bmim］［Ac］and 1-butyl-3-methylimidazolium［Journal of Supercritical
octylsulfate［bmim］［OcSO4］
Fluids 66,（2012）, 49-58］Hiraga, Y., Endo, W., Machida, H.,
Sato, Y., Aida, T.M., Watanabe, M., Smith Jr., R.L.
●Production of organic acids from alginate in hightemperature water［Journal of Supercritical Fluids 65,

循環材料プロセス学分野【論文】●Porous Ceramic/Glass Composite Body by Microwave
Assisted Substitutional Combustion Synthesis andSponge Replica Technique［11th Global Congress on
Manufacturing and Management（GCMM2012）, 28-30,（2012）, 338-345］C.C.Lee, N.Yoshikawa and S.Taniguchi●Combustion synthesized porous body of Fe3O4/Al system
by controlled microwave heating and hating behavior of
the products ［Supplement of J. of Iron and Steel
Research International., 19（1-2）（2012）,, 673-678］C.C.Lee,
N. Yoshikawa, S. Taniguchi●Interaction of Microwave Magnetic Field with Materials［Supplement of J. of Iron and Steel ResearchInternational., 19（1-2）,（2012）, 683-686］N.Yoshikawa,
T.Kato and S.Taniguchi●Recent Researches on Microwave Processing for
Materials and Environmental Technology in Our Group［Supplement of J. of Iron and Steel ResearchInternational., 19（1-2）,（2012）, 665-668］N.Yoshikawa,
K.Kawahira, K.Fujino C.C.Lee and S.Taniguchi●Fabrication of porous SiO2RO/SUS composite body for
DPF（diesel particulate filter）and microwave heating
behavior.［Supplement of J. of Iron and Steel ResearchInternational, 19（1-2）,（2012）, 787-791］C.C.Lee, N.
Yoshikawa, S. Taniguchi●Microstructure of selectively heated（hot spot）region in
Fe 3O 4 powder compacts by microwave irradiation［Journal of the European Ceramic Society, 32,（2012）,
419-424］N. Yoshikawa, G.Xie, Z.Cao and D.V. Louzguine【著書】●第 4 編，第 2 章マイクロ波加熱による環境・材料技術 ，マ
イクロ波化学プロセス技術 II［シーエムシー出版 （2012）,］吉川昇

化学再生プロセス学分野【論文】●Reduction Disintegration Mechanism of Iron Ore Sinterunder High H2 and H2O Condition at 773 K［The 6thInternational Congress on the Science and Technology of
アクティビティレポート 201285

ironmaking,（2012）］Taichi Murakami, Yousuke Kamiya,
Takeyuki Kodaira and Eiki Kasai●Structure and pressure drop change in sintering bed
using iron oxide as agglomeration agent ［The 6thInternational Congress on the Science and Technology of

Matsubae, K. Nakajima, K. Nansai, T. Nagasaka

環境創成計画学講座
ライフサイクル評価学分野【論文】●Thermodynamic Analysis of Separation of Alloying
Elements in Recycling of End-of-Life Titanium Products●Improvement in Reaction Rate and Decrease in Reaction［Separation and Purification Technology, 89（1）,（2012）,
Temperature of Iron Ore-Carbon Composite by
135-141 ］X. Lu, T. Hiraki, K. Nakajima, O. Takeda, K.
Increasing Pressure ［Asia Steel,（2012）］ Zhou Qi,
Matsubae, H.-M. Zhu, S. Nakamura and T. Nagasaka
Naohiro Tsuda, Taichi Murakami, and Eiki Kasai●T h e r m o d y n a m i c E s t i m a t i o n o n M i n o r E l e m e n t●Reaction behavior of iron oxide-biomass char composite
Distribution between Immiscible Liquids in Fe-Cu Basedunder high pressure［材料とプロセス , 25,（2012）, 862-］
Metal Phase Generated in High Temperature Treatment
Q.Zhou，村上太一，葛西栄輝
of Municipal Solid Wastes［Waste Management, 32（6）,●金属鉄を使用した焼結層中へのバイオマス炭添加が通気性（2012）, 1148-1155］X. Lu, K. Nakajima, H. Sakanakura, K.
に与える影響［材料とプロセス , 25,（2012）, 860-］藤野和
Mastubae, H. Bai and T. Nagasaka也，村上太一，葛西栄輝●Quality- and dilution losses in the recycling of ferrous●焼結層の通気性に及ぼす金属系凝結材の影響［材料とプロセ
materials from end-of-life passenger cars： input-output
ス , 25,（2012）, 611-614］村上太一，
藤野和也，
葛西栄輝
analysis under explicit consideration of scrap quality●高 H2 雰囲気下における焼結鉱の還元粉化挙動［材料とプ
ロセス , 25,（2012）, 567-570］村上太一，神谷陽介，古平［Environmental Science ＆ Technology,（2012）］Shinichiro
健幸，葛西栄輝
Nakamura, Yasushi Kondo, Kazuyo Matsubae, Kenichi●Effective Utilization of Geothite Ores for Ore-coal
Nakajima, Tasaki Tomohiro and Tetsuya Nagasaka
Composite and Iron Coke［4th International Conference●The anatomy of capital stock： input-output material flow
on Process Development in Iron and Steelmaking
analysis（MFA）of the material composition of physical（Scanmet IV）,（2012）］Taichi Murakami, and Eiki Kasaistocks and its evolution over time［Revue de Metallurgie,●Structure change of sintering bed with metallic iron as（2012）］ Kondo, Y., Nakajima, K., Matsubae, K. andagglomeration agent［4th International Conference on
Nakamura, S
Process Development in Iron and Steelmaking（Scanmet●Substance Flow Analysis of Steel Alloying Elements
IV）,（2012）］Kazuya Fujino, Kazuya Kunitomo, Taichi
Focusing on the End of Life Vehicle Recycling
Murakami and Eiki Kasai［Proceedings of the 10th International Conference on●Fabrication of Hydroxyapatite Coatings by the Ball
EcoBalance,（2012）］Y. Iizuka, T. Hiraki, K. Matsubae, T.
Impact Process［Surface ＆ Coatings Technology, 206,
Miki, T. Nagasaka（2012）, 3949-3954］Naohito Hayashi, Sunkichi Ueno,●Material Flow Analysis of Aluminum Focusing on its
Sergey V. Komarov, Eiki Kasai, and Tatsuya Oki
Alloying Elements based on the WIO-MFA Model●Gasification and Reduction Behavior of Iron Ore-Carbon［Proceedings of the 10th International Conference on
Composite under High Pressure［ISIJ International, 52
EcoBalance,（2012）］T. Nakamura, H. Ohno, K. Matsubae,（8）,（2012）, 1777-1783］Zhou Qi, Taichi Murakami, and
T. Hiraki, K. Nakajima
Eiki Kasai●International material flow analysis on phosphorus●Challenging Projects for Low-Carbon Ironmaking：related with agricultural product consumption
Innovative Blast Furnace, Cokemaking and Sintering［Proceedings of the 10th International Conference on
Processes［Proc. Asia Steel Conference, 5,（2012）］Eiki
EcoBalance, （2012）］ T. Morimura, K. Matsubae, K.
KasaiNakajina, R. Inaba, K. Nansai, T. Nagasaka●Reduction Disintegration Behavior of Iron Ore Sinter●Substance Flow Analysis on Agricultural Nutrient forunder High H2 and H2O Conditions［ISIJ International,
Food Production［Proceedings of the 10th International
52,（2012）, 1447-1453］ Taichi Murakami, Yousuke
Conference on EcoBalance,（2012）］M. Mizoguchi, K.
Kamiya, Takeyuki Kodaira and Eiki Kasai
Matsubae, K. Nakajima, K. Nansai, T. Nagasaka●Numerical Simulation of the Ball Impact Process［Surface●Development of End of Life Vehicle Recycling System＆ Coatings Technology 210,（2012）, 151-155］Naohito
for the Efficient Use of Steel Alloying Elements
Hayashi, Sergey V. Komarov, Eiki Kasai, Tatsuya Oki［Proceedings of the 10th International Conference on
EcoBalance,（2012）］H. Ohno, K. Matsubae, K. Nakajima,
S. Nakamura, T. Nagasaka【総説・解説】●鉄鉱石焼結プロセス研究 ： 資源対応力向上と環境負荷低●Development of Integrated Phosphorus Cycle Input
減をめざして［日本鉄鋼協会 ふぇらむ , 17（8）,（2012）,
Output Model and Its Applications［Proceedings of the565-572］葛西栄輝
10th International Conference on EcoBalance,（2012）］K.
ironmaking,（2012）］Kazuya Fujino, Taichi Murakami
and Eiki Kasai

86

Coexistence Activity Report 2012

【総説・解説】●国際貿易に伴う世界および日本のリンフロー［生物工学 ,90（8）,（2012）, 470-472］松八重一代，長坂徹也●都市鉱山としての自動車スクラップと随伴合金フロー［金属 , 82（7）,（2012）, 47-50］松八重一代

秀輝●震災後 1 年 - 健康と医療の再生に向けて -［NPO 健康医療開発機構

第 5 回 NPO 健康医療開発機構

シンポジウム

報告 ,（2012）, 10-13］石田秀輝，小林健一，箱崎幸也，宮澤保夫，及川友好，鈴木寛，長妻昭，桜井勝延●ネイチャー・テクノロジー テクノロジーがライフスタイルに責任を持つ時代に向かって［JIPM ソリューション TPM エイジ, 24（3）,（2012）, 30-31］石田秀輝

環境創成機能素材分野【論文】●Stability, hardening and porpsity evolution duringhydrothermal solidification of sepiorite clay［Applied
Clay Science,（69）,（2012）, 30-36］Lei Zhou, Zhenzi
Jing, Yi Zhang, Ke Wu and Emile Hideki Ishida●New trend of Technologies and Lifestyle learning fromNature, Nature Technology［ISABMEC,（2012）, 89-93］
Emile H. Ishida and Hirotaka Maeda●Preparation of porous wollastonaite microspheres［J.
Material Science, 493（494）,（2012）, 791-794］H. Maeda,
T. Okuyama, E.H. Ishida, T. Kasuga●Hydrothermal preparation of tobermorite incorporating
phosphate species［Material Letters, 68,（2012）, 382384］Hirotaka Maeda, Emile H. Ishida, Toshihiro Kasuga●Preparation of porous poly/tobermorite composite
membaranes via electrospinning and heat treatment［Journal of Materials Science, 47（2）,（2012）, 643-648］
T.Okuyama, H.Maeda, E.H. Ishida●Hydrothermal synthesis of Tobermorite doped withphosphorus species for removing heavy metal ions
［Journal of Australian Ceramic Society, 48（1）,（2012）,
8-11］H. Maeda, Y. Ogawa, E.H. Ishida, T. Kasga【著書】●簡明化技術が地球を救う［白日社，（2012）］石田秀輝，餌取章男，永井正幸ほか 5 名●ポスト 3.11 変わる学問 - 気鋭大学人からの警鐘［朝日新聞出版」,（2012）］石田秀輝ほか 33 名
●リサイクル・廃棄物辞典［（株）産業調査会 ,（2012）］石田
秀輝・前田浩孝ほか（編集委員長 中村崇）
【総説・解説】●ネイチャー・テクノロジーによるイノベーション［日本政策金融公庫総合研究所 日本政策金融公庫調査月報（048）,,（2012）, 34-39］石田秀輝●節電からその先へ - あたらしい時代の素敵なライフスタイ
ル -［後藤・安田記念東京都市研究所 都市問題 ,（103）,（2012）, 27-33］石田秀輝 古川柳蔵
●地球環境を考えたものつくりのかたち［財）日本科学技術連盟 日科技連ニュース ,（106）,（2012）, 1-3］石田秀輝●AFC Forum 観天望気［日本政策金融公庫 AFC Forum
観天望気 ,60（3）,（2012）, 1］石田秀輝●ものつくりと暮らし方の潮流を創る［静岡県環境保全協会
環境保全 ,（96）,（2012）, 33-37］石田秀輝● SAFE 自然に学べ（三井住友ファイナンシャルグループ）［三井
住友ファイナンシャルグループ SAFE, 95（5）（2012）,, 5-9］石田●東日本大震災が教えてくれた，新しい文明の価値［無機マテリアル学 会Inorganic Materials Japan, 19（357）,（2012）, 87-89］石田秀輝●東日本大震災が教えてくれた，
あたらしい文明の価値［無機マテ リア ル 学 会

Journal of the Society of INORGANICMATERIALS, JAPAN, 19（357）（2012）,, 87-89］石田秀輝●ネイチャー・テクノロジー 医療革命を興すかもしれない自然の力［JIPM ソリューション TPM エイジ , 24（2）,（2012）, 3031］石田秀輝●新しいテクノロジーの潮流を創る［加工技術研究会 コンバーテッ
ク, 40（2）,（2012）, 90-93］石田秀輝，
古川柳蔵，
須藤祐子
●ネイチャー・テクノロジー 健康に暮らすための自然の知恵［JIPM
ソリューション TPM エイジ, 24（1）（2012）,, 30-31］石田秀輝●「未来・生活」を人と自然のかかわりから考える［花王株式会社

第 1 回花王 ” いっしょに eco” フォーラム ,（2012）,

18-38］石田秀輝，上村真仁，宮川智子，石川雅紀，中原秀樹●物質文明からの離陸，そして生命文明創出へ［独）産業技術総合研究所PEN, 2（10）,（2012）, 10-17］石田秀輝，

古川柳蔵，須藤祐子●New life style learned from Nature［Tohoku Univ. of Art and
Design Wisdom of Design,（5）（2012）,, 83-93］Emile H. Ishida●自然のすごさを賢く活かす新しいものつくりのか・た・ち［財）日本建築設備・昇降機センター

建築設備＆昇降機 ,（95）,（2012）, 41-45］石田秀輝

環境材料表面科学分野【論文】●Electrochemical stability of topmost surface of Ptenriched Ni/Pt（111）prepared by molecular beam
epitaxy［ECS transactions, 50,（2012）］N. Todoroki, Y.
Iijima, R. Takahashi, Y. Yamada, K. Matsumoto, T.
Hayashi, and T. Wadayama●Oxygen reduction reaction activities of Pt/Au（111）
surfaces prepared by molecular beam epitaxy［Journalof Electroanalytical Chemistry, 685,（2012）, 79-85］Yuki
Iijima, Yu Takahashi, Ken-ichi Matsumoto, Takehiro
Hayashi, Naoto Todoroki, Toshimasa Wadayama

環境複合材料創成科学分野【論文】●Nitrogen physisorption and site blocking on single-walledcarbon nanotubes［Surface Science, 606,（2012）, 293296］S. –K. Lee, S. Iwata, S. Ogura, Y. Sato, K. Tohji, K.
Fukutani●Influence of the structure of the nanotube on the
アクティビティレポート 201287

mechanical properties of binder-free multi-walled carbon

Research, 535-537,（2012）, 2104-2107］Lei Ding1, Li Xu,

nanotube solids［Carbon, 50,（2012）, 34-39］Yoshinori

Lingling Liu, Jinli Qiao, Yuyu Liu,

BIODETERIORATION ＆ BIODEGRADATION, 74,●Electrochemical reduction of oxygen on nano-structured

cellulose during the steady state condition［第 46 回日本

Yoshinaka, Kazutaka Hirano, Shinji Hashiguchi, Takayuki

M（M = Fe, Co, Ce, W）Py/C in alkaline electrolyte［ECS

水 環 境 学 会 年 会 講 演 集 , 3-G-15-1,（2012）, pp. 482.］

Arie, Seiji Akita, Go Yamamoto, Toshiyuki Hashida,Transactions, 45（2）,（2012）, 111-117］Jinli Qiao, Lei

S.I.GADOW, Hongyu JIANG, Yu-yu LIU, Yu-you LI

国際エネルギー・資源戦略を立案する
環境リーダー育成拠点hydroxyethylcellulose ethoxylate anion exchange
membranes for direct methanol alkaline fuel cells［Journal of Power Sources 227,（2013）, 291-299］Tianchi

Zhou, Jing Zhang, Jinli Qiao, Lingling Liu, Gaopeng Jiang,【論文】●Electro-optical analysis in determining the field emission
Jian Zhang, Yuyu Liucharacteristics of carbon nanofibers on acute tip
substrate［Diamond ＆ Related Materials, 29,（2012）, 【著書】
●Business and Sustainability- Duty or Opportunity
23-28］N. Shimoi, Y. Tanaka［Routledge,（2012）］Michael Norton●Improvement in Si active material particle performance●リサイクル・廃棄物事典［産業調査会 ,（2012）］李玉友，
for lithium-ion batteries by surface modification of an小林拓朗，劉予宇
inductivity coupled plasma-chemical vapor deposition［Electr,（2012）, 227-232］N. Shimoi, Y. Tanaka●Performance of solar-desiccant cooling system with 【総説・解説】●私たちに課せられた再生可能エネルギーの有効活用（1）Silica-Gel（SiO2）and Titanium Dioxide（TiO2）wheel
applied in East Asian climates ［Solar Energy, 86,［JPCA NEWS, No.529,（2012）, 20-24］Y. Tanaka, N.
（2012）, 1261-1279］N. Enteria, H. Yoshino, R. Takaki, Y.
Shimoi, K. Tohji
Tanaka, etal.
●私たちに課せられた再生可能エネルギーの有効活用（2）●Controlling the electrical properties of ZnO films by［JPCA NEWS, No.530,（2012）, 21-26］Y. Tanaka, N.
forming zinc and oxide bridges by a plasma and electronShimoi, K. Tohji
assisted process［AIP ADVANCES, 2（2）,（2012）］N.
●Environmentally Friendly Packaging Technology for a
Shimoi, T. Harada, T. Tanaka, Y. Tanaka
Sustainable Future ［Journal of Japan Institute of●Stakeholder engagement in developing a sustainable
Electrics Packaging, 15（1）,（2012）, 29-33］Y. Tanaka, Y.
biomass policy for Japan ［International Journal of
Yoneda, S. Saito, etal.
Environment and Sustainability,1（4）, 1-17,（2012）］ ●再生可能エネルギ，高効率・省エネルギ，循環で持続可能Michael Norton, Takanobu Aikawa
社会を拓く［エレクトロニクス実装学会誌 , 15（5）（2012）,,●Cross-cultural experiences in teaching and research in
163-189］田中泰光，田中武志，高橋英志，田路和幸，他Japan- 6 years at Shinshu University's Innovation●環境調和型実装技術―熱マネジメント―［エレクトロニク
Management Institute［Innovation Management,（7）,ス実装学会誌 , 16（1）（, 2013）, 29-34］田中泰光，米田泰博，
24-36,（2012）］Michael Norton
田畑春夫，森貴裕，八甫谷明彦，青木正光●E f f e c t o f t e m p e r a t u r e o n c o n t i n u o u s h y d r o g e n●持続可能な発展と社会を構築する国際的環境リーダー育成
productionof cellulose［International Journal of Hydrogenの取り組み［第 49 回環境工学研究フォーラム ,（2012）］田Energy, 37（2012）, 15465-15472］Samir Gadow, Yu-You
中泰光，田路和幸，李玉友，Michael Norton，木村喜博
Li, Yuyu Liu●環境リーダープログラムを通じて得た経験［第 49 回環境工
●高濃度硫酸塩含有エタノール系化学工業廃水の UASB 処
学研究フォーラム ,（2012）］松崎崇史，Michael Norton，
理［土木学会論文集 G（環境）, Vol.68, No.7,（2012）, Ⅲ
李玉友，田中泰光_401- Ⅲ _ 408］胡勇，荊肇乾，劉予宇，李玉友●Biomass energy for a sustainable future： a new●Performance of double-layer biofilter packed with coal fly
challenge at Tohoku University ［Environmental
ash ceramic granules in treating highly polluted riverEngineering Research Forum 49th,（2012）］Gadow S. I,
Yu-You Li, Yasumitsu Tanaka
water［Bioresource Technology, 120（2012）, 212-217］●Upgrading of methane fermentation of chicken manure
Zhaoqian Jing, Yu-You Li, Shiwei Cao, Yuyu Liu, Xinby controlling ammonia inhabitation and thermal
Huanghydrolysis［第 46 回日本水環境学会年会講演集 , 1-G-14-1,●Calculation for Precise Determination of Adsorption（2012）, pp. 167.］牛啓桂 , 強虹 , 劉予宇 , 李玉友
Equilibrium Isotherms of Pollutants on Soil and Bio●生活排水からリンを回収する方法の比較検討［第 46 回日本
sorbents［Advanced Materials Research., 560-561,（2012）,
水環境学会年会講演集 , 2-E-12-1,（2012）, pp. 264.］皇甫現
20-23］Yuyu Liu, Jinli Qiao
玲 , 劉予宇 , 李玉友●Effect of heat-treatment on the activity of nickel●高濃度硫酸塩含有化学工業廃水の嫌気性処理の研究［第 46phthalocyanine catalysts for oxygen reduction reaction in回日本水環境学会年会講演集 , 3-G-13-4,（2012）, pp. 478.］
acid and alkaline electrolytes ［Advanced Materials
Coexistence Activity Report 2012

Suto, and Chiro Inoue●Inhibition effect of aluminum complex on soil bacteria at
neutral pH condition［Proceedings of ISME14,（2012）,

Ding,1 Li Xu, Xianfeng Dai, Yuyu Liu.
●H i g h d u r a b l e p o l y （ v i n y l a l c o h o l ） / Q u a t e r i z e dby a microbial consortium ［INTERNATIONAL（2012）, 109-115］ Hernando Pactao Bacosa, Koichi

Sato, Hikaru Nishizaka, Shunichi Sawano, Atsushi

Hisamichi Kimura, Kenichi Motomiya, Kazuyuki Tohji

88胡勇 , 劉予宇 , 李玉友●Effect of temperature shock on hydrogen production of

東北復興次世代エネルギー研究開発プロジェクト

210B-］ Koichi SUTO, Yasuyuki NAMIOKA, Chihiro
INOUE, Shinichi MIURA, and Masato YAMAGUCHI●沈殿槽の原水温度上昇に伴う固形物の流出率増大と熱対流【論文】●Hydrothermal extractive upgrading of bitumen without
制御板の効果についての数値流体力学計算を用いた研究
coke formation［Fuel, 102,（2012）, 379-385］［ 土 木 工 学 論 文 集 G（ 環 境 ），68（7），（2012），III_387Javier Vilcáez, Masaru Watanabe, Noriaki Watanabe,
III_394］寺嶋光春・安井英斉・須藤孝一・井上千弘・野池達Atsushi Kishita, Tadafumi Adschiri也●Enhanced hydrogen production from biomass via the●新規粉砕と部品・粉体選別による廃携帯電話中のレアメタ
sulfur redox cycle under hydrothermal conditions［Int. J.
ル濃縮［J. MMIJ，128（12），（2012），626-632］大和田秀二，
Hydrogen Energy, 37（2012）, 18679-18678］
古賀千香子，影山創，所千晴，白鳥寿一，湯本徹也
Putri Setiani, Noriaki Watanabe, Atsushi Kishita and●使用済み電気・電子機器の破砕・選別試験と資源性評価［J.
Noriyoshi Tsuchiya
MMIJ，128（3），（2012），140-149］狩野真吾，白鳥寿一，中●Infrared spectroscopic study of water in moseporous
村崇
silica under supercritical conditions［Journal of Material
Science, 47,（2012）, 7971-7977］Jun Abe, Nobuo Hirano 【総説・解説】●欧州 E-Scrap 事情視察報告［Journal of MMIJ, 128（8, 9）,
and Noriyoshi Tsuchiya（2012），531-536］白鳥寿一，須藤孝一，大和田秀二，所千春，●Experimental Approach for Decompression Drilling in
柴田悦郎，中村崇
High Temperature Geothermal Conditions［Geothermal
Resources Council Transactions, 36,（2012）, 561-564］ ●竜の口層試料からの重金属類の溶出［土壌環境センター技術ニュース ,（19），（2012），32-36］井上千弘，小川泰正，Noriyoshi Tsuchiya, Keishi Yamamoto, and Nobuo Hirano
須藤孝一，土屋範芳●Upgrading of Aperture Model Based on Surface
Geometry of Natural Fracture for Evaluating Channeling
Flow［Geotehrmal Rwsources Council Transactions, 36,
環境物質制御学分野（2012）, 481-486］Takuya Ishibashi, Noriaki Watanabe,Nobuo Hirano, Atsushi Okamoto, and Noriyoshi Tsuchiya 【論文】
●Numerical analysis of electron emission site distribution●GeoFlow: A novel model simulator for prediction of theof carbon nanofibers for field emission properties.
3-D channeling flow in a rock fracture network［Water［Applied Materials & Interfaces, （2012）］ Norihiro
Resources Research,48,（2012）, W07601-］Ishibashi, T., N.
Shimoi, Shun-ichiro Tanaka
Watanabe, N. Hirano, A. Okamoto, and N. Tsuchiya●Electro-optical analysis in determining the field emission●東北地方太平洋沖地震による岩手，宮城，福島県沿岸域のcharacteristics of carbon nanofibers on an acute tip
津波堆積物のヒ素に関するリスク評価［地質学雑誌 , 118
substrate.［Diamond & Related Materials, 29,（2012）, 23（7）,（2012）, 419-430］土屋範芳，井上千弘，山田亮一，山28］Norihiro Shimoi, Yasumitsu Tanaka
崎慎一，
平野伸夫，岡本敦，小川泰正，渡邊隆広，
奈良郁子，●Improvement in Si active material particle performance
渡邉則昭，東北地方津波堆積物研究グループ
for lithium-ion batteries by surface modification of an
inductivity coupled plasma-chemical vapor deposition.
【特許】●炭化水素化合物からの水素製造方法［特開 2012-066961］［Electrochimica Acta, 80, （2012）, 227-232］ Norihiro
河島義実，梅木孝，福永哲也，渡邉則昭，木下睦，土屋範芳
Shimoi, Yasumitsu Tanaka●Controlling the electrical properties of ZnO films byforming zinc and oxide bridges by a plasma and electronassisted process.［AIP Advances, 2,（2012）, 022167-］
寄附講座
Norihiro Shimoi, Takamitsu Harada, Yasumitsu Tanaka,
Shun-ichiro Tanaka

環境物質制御学講座
地圏環境学分野【論文】●B a c t e r i a l c o m m u n i t y d y n a m i c s d u r i n g t h e
preferential degradation of aromatic hydrocarbons【総説・解説】●私たちに課せられた再生可能エネルギーの有効活用（1）［JPCA NEWS, No.529,（2012）, 20-24］ Y. Tanaka, N.
Shimoi, K. Tohji●私たちに課せられた再生可能エネルギーの有効活用（2）アクティビティレポート 201289

［JPCA NEWS, No.530,（2012）, 21-26］ Y. Tanaka, N.

Biogeochem. Cycles, 26,（2012）］ Umezawa, T., T.

Shimoi, K. Tohji

Machida, S. Aoki, and T. Nakazawa【特許】●電界電子放出素子およびそれを用いた発光素子の製造方法［特開 2012-188332］下位法弘，田中泰光，田路和幸，甲斐博之●Aircraft measurements of carbon dioxide and methane
for the calibration of ground-based high-resolution
Fourier Transform Spectrometers and a comparison to
GOSAT data measured over Tsukuba and Moshiri［Atmos. Meas. Tech, 5,（2012）, 2003-2012］Tanaka, T.,
Miyamoto, Y., Morino, I., Machida, T., Nagahama, T.,

連携講座
環境適合材料創製学分野【特許】●液相拡散接合用の合金［特開 2012-179640］佐藤有一，長谷川泰士●液相拡散接合用合金［特開 2012-179645］佐藤有一，長谷川泰士●溶接熱影響部のクリープ特性に優れたフェライト系耐熱鋼材及び耐熱構造体［特許 04995131］長谷川泰士，
村木太郎●溶接熱影響部のクリープ特性に優れたフェライト系耐熱鋼材及び耐熱構造体［特許 04995130］長谷川泰士，
村木太郎●溶接熱影響部のクリープ特性に優れたフェライト系耐熱鋼材及び耐熱構造体［特許 04995122］長谷川泰士，
村木太郎●溶接熱影響部のクリープ特性に優れたフェライト系耐熱鋼材及び耐熱構造体［特許 04995111］長谷川泰士，
村木太郎

Sawa, Y., Matsueda, H., Wunch, D., Kawakami, S., andUchino, O.
●Comparisons between XCH4 from GOSAT shortwave andthermal infrared spectra and aircraft CH4 measurements
over Guam［SOLA, 8,（2012）, 145-149］Saitoh, N., M.
Touno, S. Hayashida, R. Imasu, K. Shiomi, T. Yokota, Y.
Yoshida, T. Machida, H. Matsueda, and Y. Sawa
●Imposing strong constraints on tropical terrestrial CO 2
fluxes using passenger aircraft based measurements［J.
Geophys. Res., 117,（2012）, D11303］ Niwa, Y., T.
Machida, Y. Sawa, H. Matsueda, T.J. Schuck, C.A.M.
Brenninkmeijer, R. Imasu, and M. Satoh●Carbon and hydrogen isotopic ratios of atmosphericmethane in the upper troposphere over the Western
Pacific［Atmos. Chem. Phys., 12,（2012）, 8095-8113］
Umezawa, T., Machida, T., Ishijima, K., Matsueda, H.,
Sawa, Y., Patra, P. K., Aoki, S., and Nakazawa, T.
●Distribution of methane in the tropical upper troposphere90

地球環境変動学分野

measured by CARIBIC and CONTRAIL aircraft［J.

【論文】●Observed and simulated time evolution of HCl, ClONO2,
and HF total column abundances［Atmos. Chem. Phys.,12,（2012）, 3527-3557］Kohlhepp, R., R. Ruhnke, M. P.
Chipperfield, M. De Mazière, J. Notholt, S. Barthlott, R.
L. Batchelor, R. D. Blatherwick, Th. Blumenstock, M. T.
Coffey, P. Demoulin, H. Fast, W. Feng, A. Goldman, D. W.
T. Griffith, K. Hamann, J. W. Hannigan, F. Hase, N. B.
Jones, A. Kagawa, I. Kaiser, Y. Kasai, O. Kirner, W.
Kouker, R. Lindenmaier, E. Mahieu, R. L. Mittermeier, B.
Monge-Sanz, I. Morino, I. Murata, H. Nakajima, M. Palm,
C. Paton-Walsh, U. Raffalski, Th. Reddmann, M.
Rettinger, C. P. Rinsland, E. Rozanov, M. Schneider, C.
Senten, B. -M. Sinnhuber, D. Smale, K. Strong, R.
Sussmann, J. R. Taylor, G. Vanhaelewyn, T. Warneke, C.
Whaley, M. Wiehle, and S. W. Wood
●Aircraft observation of the seasonal variation in thetransport of CO2 in the upper atmosphere［J. Geophys.
Res., 117,（2012）］Sawa, Y., T. Machida, and H. Matsueda●Annual variation of CH4 emissions from the middle taigain West Siberian Lowland（2005–2009）： a case of highCH4 flux and precipitation rate in the summer of 2007
［Tellus B, 64,（2012）］Sasakawa, M., A. Ito, T. Machida, N.
Tsuda, Y. Niwa, D. Davydov, A. Fofonov and M. Arshinov●Contributions of natural and anthropogenic sources toatmospheric methane variations over Western Siberia
estimated from its carbon and hydrogen isotopes［Global

Ishijima, P. K. Patra, A. K. Baker, T. Machida, H.

Coexistence Activity Report 2012

Geophys. Res., 117,（2012）, D19304］Schuck, T. J., K.
Matsueda, Y. Sawa, T. Umezawa, C. A. M. Brenninkmeijer,
and J. Lelieveld●Anthropogenic CO2 flux constraints in the Tokyo Bay
Area from Lagrangian diffusive backward trajectories
and high resolution in situ measurements［Atmos. Chem.
Phys. Discuss., 12,（2012）, 10623-10649］Pisso, I., Patra, P.,
Takigawa, M., Machida, T., Matsueda, H., and Sawa, Y.
●The 2007–2011 evolution of tropical methane in the midtroposphere as seen from space by MetOp-A/IASI［Atmos. Chem. Phys. Discuss., 12,（2012）, 23731-23757］
Crevoisier, C., Nobileau, D., Armante, R., Crépeau, L.,
Machida, T., Sawa, Y., Matsueda, H., Schuck, T., Thonat,T., Pernin, J., Scott, N. A., and Chédin, A.
●Carbon flux estimation for Siberia by inverse modelingconstrained by aircraft and tower CO2 measurements［J.
Geophys, Res.,（2012）, in press］Saeki, T., S. Maksyutov,
M. Sasakawa, T. Machida, M. Arshinov, P. Tans, T.
Conway, M. Saito, V. Valsala, T. Oda, R. Andres, D. Belikov●Relative contribution of transport/surface flux to theseasonal vertical synoptic CO 2 variability in the
troposphere over Narita,［Tellus B, 64,（2012）, 19138］
Shirai, T., T. Machida, H. Matsueda, Y. Sawa, Y. Niwa, S.
Maksyutov, and K. Higuchi【著書】●二酸化炭素［地球と宇宙の化学事典（日本地球化学会編）朝倉書店，（2012），181］町田敏暢
の白濁現象［地質学雑誌 , 118（3）（2012）,, 172-183］吉田剛，【総説・解説】
風岡修，竹内美緒，楠田隆，古野邦雄，香川淳，酒井豊●観測史上初の 2011 年北極オゾンホール ―南極オゾンホールの発見から25 年以上経った今なぜ北極で起こったのか―
バイオエコマネジメント学分野［日本地球惑星科学連合ニュースレター（Japan Geoscience
Letters），8（3），（2012），7-9］中島英彰【論文】●国際オゾンシンポジウム 2012 報告［地球環境研究センター●Microfluidic Heavy Metal Immunoassay Based on
ニュース，23（9），（2012），2-3］中島英彰
Absorbance Measurement.［Biosensors and●赤外線の現在と未来 k. 気象・自然環境［日本赤外線学会誌 ,Bioelectronics, 33（1）,（2012）, 106-112］Y. Date, S.
21（2），（2012），52-55］中島英彰
Terakado, K. Sasaki, A. Aota, N. Matsumoto, H. Shiku, K.
●忘れてはならないもう一つの地球温暖化対策～温暖化対策とIno, Y. Watanabe, T. Matsue and N. Ohmura.
して緊急を要するフロン対策～［資源環境対策，
48，（2012）， ●Bioelectrochemical regulation accelerates facultatively
67-71］笠井俊彦，
中島英彰
syntrophic proteolysis.［Journal of Bioscience andBioengineering, 114（1）（2012）,, 59-63］D. Sasaki, K. Sasaki,
M.
Morita,S.
Hirano,N.
Matsumotoand Naoya Ohmura.
環境リスク評価学分野●Construction of hydrogen fermentation from garbage
slurry using the membrane free bioelectrochemical【論文】●Characterization of Seawater extractive organic mattersystem.［Journal of Bioscience and Bioengineering, 114
from bark compost by TMAH-py-GC/MS［JOURNAL（1）,（2012）, 64-69］K. Sasaki, M. Morita, N. Matsumoto,
OF ANALYTICAL AND APPLIED PYROLYSIS, 99,
D. Sasaki, S. Hirano, N. Ohmura and Y. Igarashi.
（2013）, 9-15］Hisanori Iwai, Masami Fukushima, Mitsuo●Single-chamber bioelectrochemical hydrogen fermentation
Yamamoto, Takeshi Komai, Yoshishige Kawabe
from garbage slurry.［Biochemical Engineering Journal,●Structural Features and Fe（II）-Binding Capacities of68,（2012）, 104-108］K. Sasaki, M. Morita, D. Sasaki, N.
Humic Acids from Reservoir Sediments［JOURNAL OF
Matsumoto, N. Ohmura, and Y. Igarashi.
CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN, 45-6,（2012）,452-458］Masami Fukushima, Naotaka Fujisawa, Ken 【著書】
Furubayashi, Hisanori Iwai, Keishi Otsuka, Mitsuo●電気を用いた未利用バイオマスからの物質生産（その 2）－
Yamamoto, Takeshi Komai, Yoshishige Kawabe,
実廃液を対象としたグリセロール変換微生物の活性評価
Shigekazu Horiya－［. 電力中央研究所研究報告 , V11029,（2012）］松本伯夫，●Characteristcs of Hydraulic Permeability and Pore-size
平野伸一，大村直也
Distribution of Methane Hydrate-Bearing Sediment●電気を用いた革新的微生物変換技術の開発（その 3）- 還元
Using Proton Nuclear Magnetic Resonance
力の供給によるブタノール増産とそのメカニズム -［電力［International Journal of Offshore and Polar Engineering,
中央研究所研究報告 , V11047,（2012）］平野伸一，松本伯夫，
22-4,（2012）, 306-313］Hideki Ninagawa, Kosuke Egawa,大村直也
Yasuhide Sakamoto, Takeshi Komai, Norio Tenma, Hideo
Narita【総説・解説】●Estimating the viability of Chlorella exposed to oxidative● 新・省 エネ ル ギー と資 源リサイクルに貢献する生物工
stresses based around photocatalysis., Int. Biodeterior.
学 .［生物工学会誌 , 90（4）,（2012）］渡部良朋
Biodegrad. ［Int. Biodeterior. Biodegrad.,（in press）,●樹木・藻類への二酸化炭素固定 .［低炭素社会を目指して ,（2012）］Imase M., Ohko Y., Takeuchi M., Hanada S.
一般社団法人エネルギー・資源学会 ,（2012）］渡部良朋●東日本沿岸における津波堆積物の性状に関する緊急調査 ●電気によるメタン発酵の効率化 .［電気評論 , 平成 24 年 10
津波堆積物に起因する土壌汚染リスク -［GSJ Chishitsu
月号 ,（2012）］松本伯夫
News, 1（6）,（2012）, 181-184］駒井武，川辺能成，原淳子，
坂本靖英，張銘【特許】●東日本大震災における津波堆積物中の重金属類とそのリ●微生物を利用した水素製造方法及び装置［特開 2012-39998］
ス ク［ 土 木 学 会 論 文 集 G（環境）, 68-3,（2012）, 195-202］
平野伸一，松本伯夫，大村直也
川辺能成，原淳子，保高徹生，坂本靖英，張銘，駒井武●窒素代謝微生物の活性化方法及びバイオリアクタ［特開●土壌生物に対するダイオキシン類のリスク評価―わが国に2012-500381］平野伸一，松本伯夫，大村直也
お け る 検 証 と 提 案 ―［ 土 木 学 会 論 文 集 G（ 環 境 ），68-2,●微生物を利用したアルコール生産方法及び装置［特開 2012（2012），93-103］長谷恵美子，北野大，川辺能成，駒井武
60992］平野伸一，松本伯夫，大村直也●堆積岩からの砒素の溶出過程と風化に伴う溶出量の変化－●微生物の代謝経路制御方法［特開 2012-200200］平野伸一，
北海道中央部，中新統川端層および軽舞層の例－［地質学松本伯夫，大村直也 .
雑誌，117-10,（2012），565-578］高橋良，垣原康之，原淳子， ●修飾電極，並びに，フローセル，測定装置，及び測定方法［特駒井武
開 2012-215433］伊達安基，大村直也，松本伯夫，佐々木和●千葉県九十九里浜の天然ガス（上ガス）の湧出する潮溜まり
裕，寺門真吾アクティビティレポート 201291

● Ahmed El Sayed Mohamed Hussein Gaber 「HighResolution Subsurface Image Reconstruction using Near-

博士・修士論文題目一覧（平成24年3月・9月修了）
進路状況

Range Synthetic Aperture Radar（近距離合成開口レーダ
による高分解能地下イメージ再構成）」指導教員：佐藤源之教授

博士論文

研究指導教員：加納純也准教授【平成 24 年 3 月修了】18 名●諸星圭祐「鉄―酸素―炭素系融体の表面張力および吸着機●咏梅「中国内モンゴル草原における衛星データから得られた構の解明」指導教員：福山博之教授

植生指標の変動とその要因に関する研究」指導教員：境田清●多田忠義「東北日本における国産材回帰と森林セクターの再編●Kang Ji Hyun「Spatial and temporal changes by riverthe inequalities in water resource distributions（水資源分

restoration and biological diversity influenced by river

布の不均一性から推定された水紛争への土地利用と人口変化

structure in mountain stream（山岳河川改修による時空間
変化と河川構造物による生物多様性の影響）」指導教員：風間聡教授●伊藤豊「Investment for Sustainable Development（持続的な開発のための投資）」指導教員：馬奈木俊介准教授● 田 中 健 太「Experimental and empirical investigations ofresource problems（資源問題の経済実験と実証による分析）」
指導教員：馬奈木俊介准教授●稲澤努「消え去る差異、生み出される差異―中国水上居民の●田中鉄兵「チアカリックスアレーンを基盤とした超分子ランタニ
ド錯体の自己組織化挙動の解明と高機能発光素子の創製」
研究指導教員：壹岐伸彦准教授

ライトの開発」指導教員：谷口尚司教授

研究指導教員：吉川昇准教授

いた電気化学促進酸化法による抗生物質の分解）」指導教員：
李玉友准教授●Masoumeh Ramezani 「Human Security Approach to

導教員：齋藤文良教授

年バム地震の事例研究）」指導教員：上田元准教授
Characterization based on Polarimetric Borehole Radar（ポーラリメトリック・ボアホールレーダによる地下き裂の性状評価と水理特性推定への応用）」指導教員：佐藤源之教授●陳思偉「Characterization and Application of Electromagnetic●黄毅「Effect of phosphorus on arsenic transportation andaccumulation in Pteris vittata L.（モエジマシダのヒ素の輸送と蓄積に及ぼすリンの影響）」指導教員：井上千弘教授●斯琴高娃「アルミニウム / ホウ素含有焼却廃棄物中のフッ素の定量分析および処理手法の開発」指導教員：吉岡敏明教授●李慧慧「Synthesis and Environmental Purification Property

殷シュウ准教授●篠原章太朗「超小型風力発電用コルゲート翼に関する特性研研究指導教員：加納純也准教授●山本泰弘「湿式撹拌ミル内媒体運動のシミュレーションとカーボン
Coexistence Activity Report 2012

●永井利和「マレーシアの自動車産業と環境対策に関する考察～
無鉛化と排気ガス規制を中心に～」指導教員：藤崎成昭教授●白福英「牧畜社会の開発への対応―内モンゴル西ウジュムチ
指導教員：上野稔弘准教授

Composite Photocatalyst （可視長残光蛍光励起光触媒の合●曽田力央「湿式粉砕機における媒体挙動のシミュレーション」指化に関する研究」指導教員：伊藤高敏教授●王莉「Estimation of chemical forms of As, Cd and Pb in

教員：藤崎成昭教授

ン旗・S ガチャーの事例から」指導教員：瀬川昌久教授

成と環境浄化機能）」指導教員：佐藤次雄教授 研究指導教員：

金の組織制御」指導教員：中村崇教授

研究指導教員：佐藤一永准教授●神崇太「Ｘ線ＣＴ法による未固結体フラクチャリング挙動の可視比較検討」指導教員：李玉友准教授●小池慧子「マレーシアのエネルギー政策に関する考察」指導

Study of the 2003 Bam Earthquake, Iran（災害後の復興・

Treatment Process with CaO Addition Method（石灰添●小泉琢哉「粉末冶金法における炭酸塩を用いたアルミニウム合

特性評価に関する研究」指導教員：橋田俊之教授

指導教員：李玉友准教授●皇甫現玲「生活排水処理システムからリンを回収する方法のPost-Disaster Rehabilitation and Reconstruction: a Case

●Romchat Chairaksa「Development of New EAF Dust徹也教授

●鋤納伸治「Redox サイクルを受ける SOFC 構成材料の機械的指導教員：井上千弘教授

of the Eye-visible Persistent Fluorescence Assisted

加法による新しい電炉ダスト処理法の開発）」指導教員：長坂究指導教員：山本剛助教●胡勇「高濃度硫酸塩含有廃水の嫌気性処理に関する研究」に基づく石炭灰中のヒ素、カドミウム、鉛の化学形態の推定）」

佐藤源之教授●加藤智紹「電磁波環境問題を改善する CMF 素子用 Z 型フェ研

藤崎成昭教授グレーダにおける電磁波散乱の性状評価と応用）」指導教員：

た有用材料及びエネルギーの創生」指導教員：田路和幸教授の作製・評価法に関する研究」指導教員：橋田俊之教授

考察―パーム油搾油工場への排水規制を事例に」指導教員：

指導教員：星野仁教授●林亜実「界面電荷移動反応による硫黄種の化学変化を利用し●木下智央「水田の減少が気温に及ぼす影響－仙台市東郊を

an activated carbon fiber cathode（繊維状活性炭電極を用を利用する溶液環境・分子応答性近赤外吸収プローブの創製」

機能解析に関する研究」指導教員：末永智一教授

教授●白須圭一「カーボンナノチューブ / アルミナ複合材料開発のため査」指導教員：境田清隆教授

by electrochemical advanced oxidation processes using

Scattering in Polarimetric Imaging Radar（偏波イメージン●小出昌弘「マイクロ電気化学デバイスを用いた環境微小生物の●村上由佳「自動車移動観測による沿道大気汚染の空間分布調研究指導教員：平野伸夫准coal fly ash based on the leaching behavior（浸出挙動●升谷敦子「d8 遷移金属ラジカル配位子錯体の特異な電子構造研究指導教員：壹岐伸彦准教授

研究」指導教員：土屋範芳教授●小西美紀「マレーシアの環境規制と企業の環境対策に関するand its Application to Estimation of Hydraulic Properties

に関する研究」指導教員：土屋範芳教授

指導教員：星野仁教授の影響）」指導教員：風間聡教授●Khamis Kabeel Ali Mansour 「Subsurface Fracture

中心にして―」指導教員：平川新教授●玉川哲也「勇払油・ガス田における断層破砕帯の生産性評価●山本啓司「水熱環境下における岩石き裂生成に関する基礎的【平成 24 年 3 月修了】84 名●Ledezma Estrada Adriana「Degradation of antibiotics

再建に対するヒューマン ･ セキュリティ･ アプローチ：イラン2003

エスニシティ」指導教員：瀬川昌久教授●安田容子「江戸時代後期における動物観に関する研究―鼠を92●Gunasekara Nilupul Kalpana「The impacts of climate
and population change on water conflicts estimated by成」指導教員：上田元准教授

研究指導教員：岡本敦

准教授

例に－」指導教員：境田清隆教授【平成 24 年 9 月修了】12 名隆教授の評価とモデル化」指導教員：土屋範芳教授●武者倫正「地圏環境を模擬した熱水条件での方解石析出の実
験的研究」指導教員：土屋範芳教授

修士論文
ブラックの分散」指導教員：齋藤文良教授

る実験的検討）」指導教員：土屋範芳教授●金築拓郎「地圏環境を考慮した河川中のヒ素および重金属類究」指導教員：石田秀輝教授●岡田浩一「オーステナイト系耐熱鋼における長時間析出挙動の評価と高強度鋼の創製」指導教員：丸山公一教授●窪田征弘「高炉の還元材比低減を目指した高強度・高反応性
コークスの製造に関する研究」指導教員：岡崎潤教授

研究●海蘭「清代ダグル語文献の言語学的研究」指導教員：栗林均●包呼和木其尓「清代内モンゴル・ハラチン地域の社会構造に関する研究」指導教員：岡洋樹教授●上田光平「固体酸化物形燃料電池用炭素析出耐性燃料極の開発」指導教員：雨澤浩史准教授●木村勇太「固体酸化物形燃料電池用酸化物材料の高温機械特性」指導教員：雨澤浩史准教授●李鑫鑫「モデル電極を用いた混合導電性（La,Sr）（Co,Fe）
O3-δ
における酸素還元反応に関する研究」指導教員：川田達也教授●金澤佑太「岩石の多孔質弾性定数に関する実験的研究」指導研究指導教員：木崎彰久助教●湯本雄一「軟岩のウォータージェット掘削シミュレーション」指導教員：松木浩二教授の検討」指導教員：井上千弘教授●浪岡安行「硫酸還元細菌に及ぼすアルミニウムの影響について」指導教員：井上千弘教授●増田俊介「海成堆積物および仙台市地下鉄工事建設残土からの重金属類長期溶出挙動」指導教員：井上千弘教授●東海林慎也「触媒担持型溶融シリカキャピラリーの作製とその教授

教員：松木浩二教授●菅原一輝「葉面吸収を用いたモエジマシダのヒ素転流と排出研究指導教員：坂口清敏准教授●青木翔太「再生路盤材含有アスファルトの高次利活用のための土砂分離装置の開発」指導教員：高橋弘教授●江藤亮輔「中間に履帯機構を有する車輪式移動車両の走行に関する研究」指導教員：高橋弘教授●山藤佑樹「モービルクラッシャーによるコンクリート塊破砕の数値
シミュレーション」指導教員：高橋弘教授●Diah Ajeng Setiawati「Direct conversion of cultivatedChaetoceros calcitrans to biodiesel using supercritical

マイクロリアクターとしての利用の検討」指導教員：星野仁教授
研究指導教員：壹岐伸彦准教授●田村昂作「o- フェニレンジアミン -d8 遷移金属錯体の酸化還元応
答に基づくミクロ環境精密認識を利用した近赤外吸収プローブの開発」指導教員：星野仁教授 研究指導教員：壹岐伸彦准教授●田村優樹「キャピラリー電気泳動による腐植物質の迅速・精密分離法の開発とその腐植物質のキャラクタリゼーションへの応用」指導教員：星野仁教授

研究指導教員：壹岐伸彦准教授●門馬美奈子「界面活性剤ミセルを反応場として用いる化学発光
分析システムの開発」指導教員：星野仁教授

研究指導教員：

壹岐伸彦准教授●高野亮介「細胞解析に用いる多機能電極プローブの開発」
指導教員：末永智一教授

研究指導教員：珠玖仁准教授●小野薫「微小液滴を用いた単一細胞酵素活性測定の光化学的および電気化学的評価」指導教員：末永智一教授

研究指

導教員：伊野浩介助教●斉藤航「生体分子の網羅的検出に向けた多点電気化学測定
デバイスの開発」指導教員：末永智一教授

研究指導教員：伊野浩介助教●周縁殊「マウス初期胚、胚様体及び癌細胞スフェロイドの網羅

methanol（ 超 臨 界 メタノールを用 い た 海 洋 性 珪 藻 類的機能評価システム」指導教員：末永智一教授

Chaetoceros calcitrans 培養基からのバイオディーゼルへの直接

教員：珠玖仁准教授

研究指導

変換）
」指導教員：土屋範芳教授 研究指導教員：木下睦准教授●高橋里子「生体活性物質検出のための高感度電気化学測定●小笠原由一「Experimental study of fluid storage processes

法の検討とカーボン電極デバイスの開発」指導教員：末永智一

in ultramafic rocks（超苦鉄質岩の流体貯蔵プロセスに関す

教授

研究指導教員：伊野浩介助教
アクティビティレポート 201293

●西岡翔「同調培養およびマウス膵島移植モデルの遺伝子発現●森喬「油汚染土壌由来の作動油分解微生物コンソーシアムの特解析」指導教員：末永智一教授 研究指導教員：珠玖仁准教授

性」指導教員：白鳥寿一教授 研究指導教員：須藤孝一准教授●松前義治「走査型電気化学顕微鏡による細胞内および表面反●佐々木基秀「光触媒活性向上を目的としたストラティファイド

応の単一細胞解析」指導教員：末永智一教授

研究指導教員：回収」指導教員：吉岡敏明教授

研究指導教員：

研究指導教員：亀田知人准●奥晴行「専門職ボランティアの民泊支援事業を軸とした被災地支援ＮＰＯの提案」指導教員：石田秀輝教授

研究指導教員：スの形」指導教員：石田秀輝教授

研究指導教員：古川柳蔵

材料の合成」指導教員：田路和幸教授

研究指導教員：高橋英志准教授●府中由昭「環境劣化に対応する生活者のライフスタイル変革

るアルギン酸精密分解」指導教員：R.L. スミス Jr. 教授

研究●石田華緒梨「固体酸触媒を用いたイミダゾリウム系イオン液体
中でのセルロース加水分解による糖の選択的生成」指導教員：
R.L. スミス Jr. 教授

関する基礎研究」指導教員：谷口尚司教授

研究指導教員：

吉川昇准教授●高道悠季「電磁攪拌式カップ法による Al-Si 半凝固スラリーの指導教員：相田卓助教

流動状態の影響」指導教員：R.L. スミス Jr. 教授

製造」指導教員：谷口尚司教授●神谷陽介「高水素雰囲気における塊成鉱の還元粉化機構」指導教員：葛西栄輝教授

研究指導教員：渡邉賢准教授●大里享平「ビチューメンの軽質化に与える高温高圧水ならびに研究指導

研究指導教員：村上太一准教授●梶山純「未利用リン資源の有効活用に向けたリン資源循環
モデル開発」指導教員：長坂徹也教授

研究指導教員：松八●久保田茂樹「流通式超臨界水熱合成法による金属 Cu ナノ粒子合成に関する研究」指導教員：R.L. スミス Jr. 教授

研究●堀尾真理「ステンレス鋼製錬スラグ中のクロムの存在形態分析」●平賀佑也「熱力学的計算を用いた超臨界水酸化バイオマスボ
イラーの評価」指導教員：R.L. スミス Jr. 教授

研究指導教員：らの亜鉛の浸出」指導教員：長坂徹也教授●棚井優「環境に配慮したライフスタイルの受容に影響を及ぼす要因」指導教員：石田秀輝教授

相田卓助教●今井亮平「薬剤を担持できる水酸アパタイト多孔質球状顆粒の作製と評価」指導教員：井奥洪二教授

研究指導教員：上高研究指導教員：古川柳蔵

准教授●亀井健弘「α2/γ二相ナノラメラ TiAl 合金における時効硬化
挙動と組織変化」指導教員：丸山公一教授

原理暢准教授●宇野由華「骨芽細胞様細胞の活動に対する材料表面形態の影響」指導教員：井奥洪二教授

研究指導教員：上高原理暢●木村隆紀「Fe-18Cr ステンレス鋼の高温物性に及ぼす添加元素の影響」指導教員：丸山公一教授

研究指導教員：吉見

享祐准教授

准教授
●梅本奨大「ケイ酸添加リン酸三カルシウムの作製および人工骨への応用に向けた生体外評価」指導教員：井奥洪二教授

研研究指導教員：に関する基礎的研究」指導教員：中村崇教授●長森拓也「炭酸含有水酸アパタイトの作製に及ぼす炭酸カル
シウムの結晶相の影響」指導教員：井奥洪二教授

研究指導

株式会社、昭和電工株式会社、国立大学法人東北大学職員、
日立金属株式会社、クラレ株式会社、独立行政法人産業技術

ラフィー用セミミクロサイズカラムの開発」指導教員：井奥洪二

粒子のソルボサーマル合成と光・電気特性評価」指導教員：
研究指導教員：殷シュウ准教授●牛坊文洋「溶液法による酸化亜鉛系粒子の形態制御と光化学・商事株式会社、花王株式会社、日立建機株式会社、東北水力

Forest, A Case Study in Amazonas State -（ブラジルのアマ

地熱株式会社、NTT データ株式会社、富士電機システムズ

ゾン熱帯雨林における人間の安全保障、アマゾナス州の事例

株式会社、株式会社 LIXIL、東海旅客鉄道、宇部興産株式会社、

研究）」指導教員：藤崎成昭教授

地方公務員（宮城県）仙台市役所、JSR 株式会社、青森銀行、●羅鑫「中国客家博物館についての人類学的考察―本館を中心

株式会社オリンパス、株式会社白石中央研究所、JFE エンジニア
リング株式会社、パナソニック株式会社、三井化学株式会社、●高橋祥子「『満蒙漢三體字書』におけるモンゴル語の言語的研

住友大阪セメント株式会社、日本写真印刷株式会社、DOWA
ホールディングス株式会社、三菱電機株式会社、東レ株式会社、●升光智久「酸化物の局所酸素ポテンシャルに及ぼす応力の効果」指導教員：川田達也教授

日本ゼオン株式会社、太平洋セメント株式会社、株式会社富山
村田製作所、日本原燃株式会社、株式会社東芝、日立造船株式●Fonseca Ashton Juan Diego「Evaluation of the steam

会社、株式会社スズケン、株式会社シノテスト、株式会社荏原

decomposition process for the recycling of polyvinyl

エリオット、JX日鉱日石金属株式会社、地方公務員（山形県）鶴岡

chloride（ポリ塩化ビニルリサイクルのための水蒸気分解プロ

市役所、三菱マテリアル株式会社、JFE スチール株式会社、

セス評価）」指導教員：吉岡敏明教授

古河スカイ株式会社、JX 日鉱日石金属株式会社、三菱重工業● 趙 覓「Temperature Dependence of Lattice Parameter

株式会社、株式会社神戸製鋼所、株式会社日立製作所、株式and Elastic Moduli in B2-type FeAl（B2 型 FeAl の格子

会社フジクラ、株式会社アイ・ティ・フロンティア、住友軽金属

定数ならびに弾性定数の温度依存性）」指導教員：丸山公一

工業株式会社、朝日金属株式会社、千代田化工建設株式会社、

教授

東京製鐡株式会社、日本ガイシ株式会社、日本たばこ産業

研究指導教員：吉見享祐准教授●Riyan Achmad Budiman 「Electrochemical oxygen

株式会社、日本ユニシス株式会社、YKK 株式会社

reduction on La（Ni,Fe）O 3 for solid oxide fuel cellelectrode（固体酸化物形燃料電池用 La（Ni,Fe）O3 電極上【平成 24 年 9 月修了者】

での酸素の電気化学的還元）」指導教員：川田達也教授

日立造船株式会社、中国甘粛省蘭州市蘭州大学教員、インド

in Bromo Tennger Semeru National Park）（インドネシア

株式会社

研究指導教員：佐藤成男

准教授●杉江一寿「レーザー周期加熱カロリメトリー法を用いた Fe-Ni 系●黒本晋吾「ナトリウムを含む錯体水素化物の合成とイオン伝導特性の評価」指導教員：折茂慎一教授●森山聡子「Li-N-H 系錯体水素化物の水素貯蔵特性」指導教員：折茂慎一教授
教員：佐藤有一教授

Coexistence Activity Report 2012

●Paulo Sousa「Human Security in Brazilian Amazon Rain

における森林政策と気候変動の緩和（ブロモ・テンゲル・スメル

純也准教授●藤田洋人「先進高 Cr フェライト系耐熱鋼の溶接熱影響部に研究指導教員：須藤孝一准教授

製作所、日本政策金融公庫、愛知製鋼、株式会社キトー、住友●長谷川啓史「Ｘ線散乱法を用いた析出強化型合金のミクロ組●千葉裕己「鉄粉を用いたクロルデン系農薬の水素化脱塩素」
指導教員：白鳥寿一教授

栗田工業株式会社、ベリングポイント株式会社、株式会社堀場の処理に関する研究」指導教員：李玉友准教授

国立地球物理学研究所、新日本製鐵株式会社、住友金属工業●加藤純「鉄鉱石焼結反応の冷却過程における組織形成」指導殷シュウ准教授●周培培「浸漬型膜分離メタン発酵法によるアルコール発酵廃液

ネシア森林庁、（エジプト）スエズ運河大学教員、（エジプト）

研究指導教員：

電気特性評価」指導教員：佐藤次雄教授

総合研究所、御国色素株式会社、県立本吉響高等学校教員、

Climate Change Mitigation in Indonesia（A Case Study

融体の熱物性測定」指導教員：福山博之教授

研究指導教員：久保拓也助教●安藤嘉彦「可視光透明性近赤外線遮蔽材を目指した MxWO3【平成 24 年 9 月修了】12 名● Novita Kusuma Wardani「Foreset Related Policy and

織解析」指導教員：我妻和明教授

教員：上高原理暢准教授●坂本麻里「有機ポリマーモノリスを基材とした液体クロマトグ【平成 24 年 3 月修了者】

研究指導教員：加納●石原真吾「自生粉砕における砕料粒子の粉砕挙動とそのシミュ
レーション」指導教員：齋藤文良教授

久保拓也助教

佐藤次雄教授及ぼす Cr，W，Mo の影響」指導教員：丸山公一教授●粕谷光希「排ガス処理系におけるオキシハロゲン化合物の生成

究指導教員：上高原理暢准教授●加藤啓太「抽出型有機多孔体の化学表面修飾による多機能型分離剤の開発」指導教員：井奥洪二教授●高原稔「9-12%Cr 鋼の高温クリープ中におけるラス組織回復に

進路状況

研究指導教員：古川柳蔵准教授

究」指導教員：栗林均教授

指導教員：長坂徹也教授●丸山克也「NaOH および NH4Cl 水溶液による石灰処理ダストか

指導教員：渡邉賢准教授

研究指導教員：木村喜博教授

農林中央金庫、独立行政法人国立環境研究所、石油資源開発に」指導教員：瀬川昌久教授

重一代准教授教員：渡邉賢准教授

藤崎成昭教授の方法論～住宅を例として～」指導教員：石田秀輝教授●川平啓太「マイクロ波を用いた製鋼副生物からの有価物回収に教授●阿部ちひろ「生体材料への利用を目的とした熱水高圧反応によしてエネルギーの安定的供給を確保するかー）」指導教員：●家中和浩「持続可能な社会を構築するための新しいＢＯＰビジネ
准教授

佐藤義倫准教授●村松真「金属錯体構造制御による Bi-Te-Sb 三元系熱電変換

脱臭素および反応速度解析」指導教員：吉岡敏明教授●星和暁「edta 型 Cu-Al 系層状複水酸化物によるレアアースのIN INDONESIA - HOW TO SECURE STABLE SUPPLYOF ENERGY -（インドネシアの国家エネルギー戦略－如何に指導教員：佐藤有一教授

古川柳蔵准教授●西坂光「ホウ素添加多層カーボンナノチューブフィルムの合成とその機械特性評価」指導教員：田路和幸教授

サイクル」指導教員：吉岡敏明教授●田中久順「臭素系難燃剤含有耐衝撃性ポリスチレンの湿式

94

研究指導教員：高橋英志准教授

珠玖仁准教授●熊谷将吾「熱分解法による金属含有プラスチックのケミカルリ

教授

ZnS ナノ粒子の分散性制御」指導教員：田路和幸教授●藤野和也「鉄鉱石焼結過程における各種凝結材の反応挙動」

おける粒界析出強化」指導教員：長谷川泰士教授

国立公園の事例研究））」指導教員：藤崎成昭教授● Imam Fathoni Rasyid 「Changes of permeability by
dissolution during fluid flow through rough walledfracture of carbonate rock under confining stress（封圧下における炭酸塩岩粗雑き裂内の流体流動に伴う溶解による透水率変化に関する研究）」指導教員：土屋範芳教授

研究

指導教員：渡邉則昭助教●野尻 ウルタード 大「Study of Torque Reduction by Adding
Vibration on Soil Improvement Machine（土質改良機における振動付加によるトルク低減に関する研究）」指導教員：高橋弘教授●Agnisari Kusumah「NATIONAL ENERGY STRATEGY
アクティビティレポート 2012

95

TOPICS講

師：後藤尚弘 氏（豊橋技術科学大学環境・生命工学系）

環境フォーラム」を開催した。テーマを「スマートシティ・

演

題：モンゴル小村における持続可能性の検討

スマートコミュニティの最前線」とし、本研究科の学生を講

師：松本亨 氏（北九州市立大学国際環境工学部）

はじめ、国内企業等の研究者、技術者など約 70 名の参加が演

題：自動車利用特性と細密人口予測にもとづく都市のあり盛況だった。講演者および演題は以下の通り。

自動車起因 CO2 の削減可能性評価
参加者：20 名○石田壽一（東北大学大学院工学研究科 教授）「世界のスマートシティ」○古川柳蔵（東北大学大学院環境科学研究科 准教授）てなどの活発な意見が寄せられた。

第 35 回国立大学法人大学院環境科学
関係研究科長等会議

第 63 回

平成 24 年 4 月 21 日

兼「第 12 回 環境・資源経済学ワークショップ」

研究企画部門講

師：新熊隆嘉 氏（関西大学経済学部）

部長）

内

演

題：Tax versus emission permit in the long run「ＩＴＣを活用したスマートコミュニティ」

1）日産 LEAF 試乗会

講師：沼田大輔 氏（福島大学経済経営学類）○小山英治（国際航業株式会社

10：30 ～ 13：00

演

題：リユース瓶の需要の決定要因

術部

環境科学研究科本館前発着

講師：溝渕健一 氏（松山大学経済学部）「仙台市田子西が目指すスマートコミュニティ」

参加者約 100 名

演

題：The Influences of Internal and External Factors

容：

於：長崎大学環境科学部1階大会議室、講義棟102番教室（文教キャンパス）
出席者：17 大学 36 名（本研究科から研究科長、事務室長）

2）講演・意見交換

Matsuyama, Japan⑴各大学院の現状について

環境科学研究科大講義室

参加者：22 名⑵文理連携政策に関する調査について

参加者 43 名
第 64 回⑶国立大学法人大学院環境科学関係研究科長等会議規程の一部改正について⑷次回の本会議の開催について

東日本事業本部

担当

第一技

部長）

on Energy-Saving Behavior: A Field Experiment in

13：30 ～ 15：00

議講○正代尊久（日本電信電話株式会社

開催日：2012 年 1 月 10 日

平成 24 年 7 月 13 日㈮協「ライフスタイルからみたスマートコミュニティ」

平成 24 年 5 月 29 日

講

師：白皓 氏（北京科技大学）

演

題：Research perspectives of industrial ecology forenergy and environmental studies

演

参加者：40 名「地熱資源を活かした低炭素まちづくりと地域再生―雲仙市小浜温泉における産学官民連携の取り組み―」
馬越孝道（長崎大学大学院水産・環境科学総合研究科

第 65 回

准教授）

講師：大沼あゆみ氏（慶應義塾大学）「地球温暖化対策について―国際面を中心に―」演

題：To Lift or Not to Lift Trade Bans: Legal and講師：栗山浩一 氏（京都大学）

演

題：死亡リスクの経済評価―表明選好と顕示選好アプ

Illegal Markets With Laundering

梶原成元（環境省大臣官房審議官（地球環境局担当））

環境科学研究科特別企画
EV 技術交流 & 試乗 in 東北大学
研究科では震災以前より、自然エネルギーを効率的に使

ローチ

コロキウム環境

第 25 回環境フォーラム
平成 24 年 5 月 25 日㈮、NPO 法人環境エネルギー技術研究所との共催により、エコラボ大会議室において「第 25 回

講

師：岸本充生 氏（産業技術総合研究所）

環境フォーラム」を開催した。講師には筑波大学大学院生

演

題：大震災後を生きるための「安全の科学」
について

命環境科学研究科

参加者：22 名彼

谷邦光教授を迎え、「有
機排水を利用した藻類

うために蓄電池を導入し、家庭やビルのエネルギーシステ

本研究科では平成 16 年度より「コロキウム」環境と名付ムを開発してきた。独立電源としても機能するこのシステけられた研究集会を実施している。これは、従来研究室ご第 66 回

ムが、東日本大震災に際して有効に機能したことは記憶にとあるいは研究グループごとに行われてきた内外の研究者

新しい。さて、その震災の発生から数週間にわたり、化石の講演や研究集会等を、研究科のオーソライズされた形式

燃料の入手は広範囲で困難になった。そのような状況下、自由な研究集会として研究科内外に広く公開するものであ注目されたのが電気自動車である。電気自動車を「動く蓄平成 24 年 12 月 21 日

オイル生産の実用化を講

師：杉山昌広 氏（電力中央研究所）目指して」と題しご講

演

題：大規模な地球温暖化対策：気候工学（ジオエンジ

演を頂いた。フォーラる。講演者は海外研究者、学外研究者等多彩で、いずれも講

師：小西祥文 氏（上智大学国際教養学部）

40 名 以 上 の 参 加 が あ電池」と捉えると、家やビルに移動体を組み込んだ、より包活発な討論が行われており、科内の環境科学研究の活性化

演

題：I ntra-Industry Reallocations and Long-ru

り盛況だった。

括的なエネルギーシステム構築が蓄電池を介して可能になに寄与している。平成 24 年に開催されたコロキウム環境る。しかし、電気自動車の普及率はまだ低く、実物に触れは下記の通りである。

る機会は殆どない。そこで研究科では、日産自動車株式会
社 よ り 電 気 自 動 車 LEAF3 台 を 貸 与 頂 き、試 乗 会 及 び
LEAF 開発担当者による講演・意見交換会を開催した。

第 62 回

平成 24 年 2 月 19 日

兼「第 11 回 環境・資源経済学ワークショップ」

当日は研究科所属の学生・教職員を中心に 100 名近い参講

師：荒巻俊也 氏（東洋大学国際地域学部）

加者が試乗に訪れ、日産技術者の運転のもと、電気自動車

演

題：都市構造の変更と温室効果ガス排出量の推定の性能を体験し、エンジンや給電系統について実車を見な

講 師：岡 村敏之 氏（横浜国立大学大学院都市イノベー

がら知見を深めた。続く講演・意見交換では、電気自動車開発の歴史から電気自動車の特性、開発のポイントなどを解説頂き、参加した学生からは電気自動車の将来像につい96

平成 24 年 10 月 15 日

Coexistence Activity Report 2012

ション研究院）
演

題：アジア大都市の低炭素化にむけた都市公共交通シ
ステム

ニアリング）
を中心に

Impacts of Environmental Regulations
講

師：堀江哲也 氏（上智大学）

演

題：Building up a practical information package forthe management of an invasive forest pathogen

参加者：12 名

ムには学生を中心に

彼谷邦光教授第 26 回環境フォーラム「自然力の活用と再生」
人間活動の増大に伴う環境問題の発生とその悪化は、直接的には利潤重視の企業活動の結果としてこれまで告発の第 24 回環境フォーラム対象とされてきた。しかし、企業の社会的責任という観点が浸透した現在、企業は環境に配慮した様々な取り組みを

平成 24 年 3 月 21 日㈬、NPO 法人環境エネルギー技術研展開している。
第26回を数える今回の環境フォーラムでは、究所との共催により、片平さくらホールにおいて「第 24 回

「自然力」をキーワードとして、その利用と再生に対する企
アクティビティレポート 201297

業および工業界の取り組みを「風」「土」「水」のそれぞれの「大型蓄電システム」

切り口から紹介した。企業関係者や学生など、89 名が参加

○村 越良一（株式会社システマ エンジニアリング事業部し盛況だった。
開催日時：平成 24 年 8 月 9 日長）
13:00-16:30

教授・須藤（孝）准教授

村松淳司④大地のめぐみ、地熱エネルギー／浅沼准教授

講演 3.

【高校生・一般対象】

産と地域活性化「DC/AC ハイブリット最適化」⑤エネルギー・環境問題の現状を考える／浅沼准教授○石田壽一（東北大学大学院工学研究科 教授）⑥環境試料中の放射性セシウム測定／井上教授

多田千佳
講演 4.

「スマートエネルギーの見せる化デザインについて」

会場：片平さくらホール

東北大学多元物質科学研究所 教授

温泉熱を利用したメタン発酵によるバイオガス生
東北大学農学研究科 准教授

温泉熱エネルギーを利用したマイクロ発電技術
木下睦

東北大学環境科学研究科 准教授

演題：
1）風力発電の現状と将来
石川忠 氏（株式会社日鐵テクノリサ―チ

新日本製鉄

東北復興次世代エネルギー研究開発
キックオフシンポジウム

株式会社鉄鋼研究所）
2）製鋼スラグによる田園の再生
北村信也 氏（東北大学多元物質科学研究所）

2012 年 9 月 1 日、復興庁、文部科学省による「東北復興次

3）微生物等を利用する水の再生

世代エネルギー研究開発プロジェクト」の公募において、加藤敏朗 氏（新日本製鉄株式会社先端技術研究所）

東北大学を始めとする関係大学と関連自治体によるコンソーシアムから提案した「東北復興を目指した海洋・微細藻類等に次世代エネルギーと移動体を含むエネルギー管理
システムの研究開発」が採択された。本プロジェクトでは、

環境科学研究科本館の展示会場の様子

被災自治体と協調し、東北各地域に根ざした再生可能エネ

講演の様子

ルギーの活用と新産業の創生、そして世界に復興を発信できる災害に強い低炭素まちづくりを通して東北復興を目指すものである。9 月 1 日に開催したキックオフシンポジウ
ムには、学内、自治体、企業関係者等、165 名が参加した。
主催：東北復興次世代エネルギー研究開発コンソーシ
アム

開催日時：平成 24 年 9 月 1 日㈯ 13：00 ～ 17：00
会

場：ホテルメトロポリタン仙台

3階

曙

プログラム
開会挨拶：東北大学理事（震災復興推進担当）原

第 27 回環境フォーラム
平成 24 年 10 月 26 日㈮、NPO 法人環境エネルギー技術研究所との共催により、本研究科大講義室において「第 27

公開講座の様子次世代スマートエネルギーシステム最前線」とし、経済産業省の平成 23 年度新規産業創造技術開発費補助金（ＩＴ融篠崎 資志

被災地関係自治体挨拶：
仙台市長：奥山 恵美子、久慈市長：山内 隆文、

鳴子温泉エネルギー活用
プロジェクト研究会

石巻市長：亀山 紘、塩竈市長：佐藤 昭、
大崎市長：伊藤 康志

合による新産業創出のための研究開発事業（産学官ＩＴ融

平成 24 年 7 月 30 日、31 日にオープンキャンパスが開催

東日本大震災の被災地の復興と我が国のエネルギー問題


講演 1. 「東北復興を目指した海洋・微細藻類等の次世代合コンソーシアム拠点の整備））に採択され進めてきた「スされた。本研究科本館への 2 日間の来場者は、昨年比で 60の克服に貢献するため、被災地の大学等研究機関の強みをエネルギーと移動体を含むエネルギー管理システ
ムの研究開発」

マートビル DC/AC ハイブリッド制御システム」の説明及人多い 2,410 人であり、ここ数年の増加傾向は継続してい活かしたクリーンエネルギー技術の研究開発を促進するこび見学会を行った。70 名以上の参加があり好評のうちにる。本研究科発足当時に比べて環境問題に関心を持つ来場とを目的とする。

終了した。講演者および演題は以下の通り。

者が増えており、その上で、「環境科学研究科を見学したい」

開発課題①温泉熱利用バイナリー発電システムの開発

との明確な意思を持って訪れる方が多くなっている。

開発課題②再生可能エネルギーによる地域への電力供給

講演 2．「三陸沿岸への導入可能な波力等の海洋再生可能○遠藤 司（東北経済産業局

次世代産業室長）

東北大学大学院環境科学研究科長

本研究科本館会場では 19 テーマについて展示や公開実

開発課題③地域の特色を活かした再生可能エネルギーの有「IT 融合新産業と東北地域への期待」

験を行い、エコラボの見学ツアーも実施した。また、大学

効利用―地域振興に役立つ産業の創成○田路和幸（東北大学大学院環境科学研究科長）

院入試相談コーナーも設置した。

「東北大学が目指すスマートエネルギーシステム」○正代尊久（日本電信電話株式会社 研究企画部門

環境・

上記展示等と並行し、小学生から一般までを対象とした6 テーマの公開講座を 2 日間にわたって開講した。参加者

実施場所：大崎市鳴子温泉鷲ノ巣 85-4

数は、事前予約者および当日参加を含め約 80 名であった。
公開講座のテーマおよび担当教員は以下の通りである。

参加者数：80 名○窪田正（デルタ電子株式会社 技術部 部長）【小・中学生対象】

プログラム

本部

先端バッテリー開発センター 1 部 1 課 統括課長

主任研究員）
Coexistence Activity Report 2012

主催者挨拶

②人力発電機を作っちゃおッ♡／坂口准教授

講演 1.

【中・高校生対象】③電化製品に使われている金属とそのリサイクル／白鳥

エネルギーの研究開発」
東京大学生産技術研究所



丸山 康樹

教授

鈴木 石根


講演 4．「再生可能エネルギーを中心とした都市の総合的なエネルギー管理システムの構築」

田路和幸

東北大学環境科学研究科長

大震災に学ぶ再生可能エネルギー利用
田路和幸

講演 2.

客員教授
筑波大学大学院生命環境科学研究科

大崎市鳴子公民館

ホール①岩石の中をのぞいてみる？／平野准教授、岡本准教授

田路 和幸


講演 3．「微細藻類のエネルギー利用の未来」

実施日：平成 24 年 3 月 13 日

エネルギーチーフプロデューサ、担当部長）○上坂進一（ソニー株式会社 デバイスソリューション事業

教授

「エネルギーマネジメントシステム（EMS）」「太陽光発電 DC/AC ハイブリットシステム」

98

オープンキャンパス 2012

環境エネルギー課長



設備見学の様子

回環境フォーラム」を開催した。テーマを「IT 融合による信義

文部科学省挨拶：研究開発局

東京大学生産技術研究所先進モビリティ研究セ
ンター

教授

須田 義大

東北大学環境科学研究科 教授

化石燃料の現状とエネルギー問題
アクティビティレポート 2012

99

実施計画を決定した。各大学から選抜された計 9 名のプロ
グラム参加学生は、7 月 1 日から日本、韓国、中国の順に 1

入試説明会

週間ずつ滞在して講義・討論・見学を行った。日本での 1

平成 24 年度は、秋入試のための説明会を 2 回、春入試の週間は以下のようであった。7月1日㈰に東京に集まり、月、説明会を 2 回開催した。秋入試説明会は葛西教務センター

火の 2 日間、東京大学で講義と工場見学を行った後に、水長から、春入試説明会は吉岡入試実施委員長から環境科学

曜日に新幹線で仙台に移動した。木曜日には本研究科で 3

研究科全体の入試群とコースに関する説明が行われ、そのつの講義を受講し研究室見学を行った後、「水」にまつわる

後各入試群の説明を行った。

環境問題とその対策について研究室の学生とディスカッ
ションを行った。その夜は本研究科からの参加学生がエス

それぞれの詳細を下記に示す。

コートして街の見物と牛タンを楽しんだ。金曜日には、津秋入試説明会田路教授による講演

波被害を受けた蒲生の下水処理場と名取のガレキ処理場を

東京会場：6 月 13 日㈬ 18:30-20:00

パネル討論の様子

東北大学東京分室

訪れ、まだ途上にある復旧の様子を見学した。午後には奥参加者 7 名松島まで足を伸ばし、まだ手つかずの被災地を目にした。

仙台会場：6 月 16 日㈯ 13:00-16:00

東北地方将来エネルギーフォーラム2012
環境科学研究科、工学研究科、
東北復興次世代エネルギー
研究開発機構が主催して、第一回東北地方将来エネルギーフォーラムが平成24年10月27日㈯の午後にせんだいメディ
アテークの 1 階オープンスクエアで開催された。
学内に設置された東北復興次世代エネルギー研究開発機

平成 24 年度みやぎ県民大学
環境の化学と生態学 〜環境理解入門〜“ 講座のねらい ” として、以下のような授業方針を示し

環境科学研究科本館第 1 講義室

参加者 14 名

たが、本研究科の学生が市内名所を案内したようである。

東京会場：11 月 26 日㈪ 18:30-20:00
東北大学東京分室

そして日曜日に韓国に移動した。本プログラムの狙いの一

参加者 7 名つは、将来リーダーになるべき優れた学生たちが、国を越

仙台会場：12 月 15 日㈯ 13:00-16:00て、参加を募った。
―「環境の理解と評価」および「環境の汚染処理と制御」

環境科学研究科本館第 1 講義室

参加者 13 名

しいというものであり、今回のプログラムでもその実を上ことを紹介しようと考えます。広い視野から「環境」の諸げることができたと考えている。

開講期間は平成 24 年 8 月 24 日～ 9 月 21 日の毎週金曜日 5

産業構造、自治体構成、人口構成なども考慮した、将来エ

日間、18：00 から 19：30 とした。参加者は 34 名となり、多ネルギービジョンを探ってきた。このフォーラムでは、東くの質問や意見も飛び出し、快活な講座となった。講義内

北地方の自治体の方の参加も得て、これからのエネルギー容は以下のとおり。

RESD（Regional Environment
and Sustainable Development）
認証プログラム2012 年度実施報告

8/24．開校式（挨拶）

研究科が、少数の優秀な博士後期課程学生を選抜し、夏期現象を理解していただくための講義をいたします。―

についての調査研究発表と討論を行った。

RESD プログラムは日中韓 3 か国 7 大学の環境科学関係

まず基調講演として奥村直樹氏（総合科学技術会議議員）
から復興・再生とグリーン・イノベーションについて、ま環境分析の現場 〜環境の理解への 3 週間を使って、各大学が提供する講義、見学、討論のプた大滝精一教授（本学経済学研究科）から、東北地方の産業		

構造変遷と将来についての講演があった。その後、東北復8/31．大気・生物・海洋にわたる炭素の循環と鉄興次世代エネルギー研究開発機構の調査研究報告として、

		

准教授

地中熱と省エネルギー社会（本研究科

9/ 7．化学物質と生命

教授

末永

智一

プログラムを実施した。まず、2 月 15 日に清華大学、同済

土屋範芳）
、海外も

教授

星野

仁

ログラムを経験させ、最後に参加大学から認証を与えるプ
ログラムで、2008 年にスタートした。昨年は東日本大震災

壹岐

伸彦のために実施できなかったが、本年 7 月に 4 回目の RESD

含めたエネルギーシステムの動向（工学研究科

中田俊彦

9/14．震災がれきのリサイクル

教授

吉岡

敏明

大学、POSTECH、KAIST、東京大学、京都大学、そして教授）、燃料電池とコジェネシステム（本研究科

川田達也

9/21．生物を利用した環境修復

教授

井上

千弘

本研究科の委員（計 12 名）が本研究科に集合して本年度の閉校式（挨拶・修了証交付） 教授

星野

仁

教授）
、自然エネルギーと電気・水素複合エネルギー貯蔵シ
ステム（工学研究科
桑野博喜

津田

えて友情を育み、作り上げた絆を将来の活躍に活かしてほについて、我々の研究と化学の世界で養われてきた多くの

日本大震災被災地域の復興を目指して、自然・天然資源、構では、不定期に会合を繰り返して、東北地方、および東帰りに被害を免れた松島を訪れて一息つき、仙台に戻った
後に居酒屋でお別れ会を行った。翌土曜日は自由行動とし

春入試説明会理教授）が行われた。最後は、工学研究科教授の司会で、東北地方の自治体（岩手県、釜石市、石巻市、会津若松市）の方々と田路和幸環境科学研究科長がパネラーとなり、東北地方の被災自治体の状況と今後のエネルギービジョンについて熱い討論が行われた。
一般市民の方々を中心に 100 名前後の聴衆があり、それぞれの講演に多くの、また鋭い質問がよせられた。東北地
方の各自治体の状況に合わせた多様なエネルギービジョン
が考えられる。答えはひとつではない。環境科学研究科では、これからも東北地方の新たなエネルギービジョンの策
定に、さまざまな提案をしていきたいと考えている。
（研究企画室100 Coexistence Activity Report 2012

土屋範芳

記）

アクティビティレポート 2012

101

国際協力・交流関連

環境科学研究科フェロー
本研究科との学術交流を通じ、本研究科の研究および教育に顕著な功績があったと認められる外国人研究者等に対して授与するフェローの称号を設け、平成 15 年 10 月1日より施行された。フェロー称号授与基準は、○将来も金放鳴 教授同済大学環境科学 及工程学院、中国

継続して学術交流を実践する者、○環境科学研究科に所属する前の実績も含め概ね 3 年以上継続した学術交流

水熱化学反応を利用した有機系廃棄物処理および二酸化炭素の資源化の分野における第一人者であり、当研究科とは深いつながりがある。すなわち1999 年に東北大学工学研究科地球工学専攻の博士課程を修了され、その後東北大学で客員研究員、講師、助教授を歴任され、2007年に同済大学教授に就任された。

実もつ者、○助教授相当以上の者となっている。これまでに環境科学研究科フェローの称号を授与された外国人

就任時には長江学者特聘教授として迎えられ、同済大学におい研究者等は以下の通りである。

て重要な地位を占められている。その後、環境科学研究科が中国を中心とするアジア各国の大学との交流協定締結や、各種のMichael C. Fehler 氏

地震学ならびに地震波による地下計測に関する世界第一線のGroup Leader of Geophysics Group,
Los Alamos National Laboratory（LANL）,
USA

Bulletin of the Seismological Society of America の編集

共同プログラムを開始するに当たり、金先生には特に重要な橋渡しの役を演じていただいている。

研究者として著名であり、本務の LANL 当該部門長のほか、委員長や数々の国際会議の組織委員等を務めている。これまでの本学との密接な研究交流、共同研究を通じ、20 数編に及ぶ共著論文を発表し、当該研究ならびに学生の教育に顕著な功績を有している。

国際協定
本研究科では共同研究・教育を進める目的で、コロラド鉱山大学（米国）、アメリカ合衆国国際教育協会（米国）、

Hugh D. Murphy 教授
Petroleum Institute, Abu Dhabi UAE

世界初の高温岩体地熱開発プロジェクトのリーダーとして世界的に著名であり、その後米国 Colorado School of Mine 教授として地熱開発工学、石油開発工学、環境工学等の教育・研究に携わってきた。その間、当研究科との密接な研究交流を行うとともに、客員研究員として本学に6 ヶ月滞在して教育・研究に貢献する等、顕著な功績を有している。さらに、過去 3 回にわたり本学外部評
価委員として来日し、本学の教育・研究に対し助言を行っている。

Philip G. Meredith 教授
University College London, UK

国立成功大学（台湾）、ウォータールー大学（カナダ）、チャルマース工科大学（スウェーデン）、東北大学（中国）、
オークランド大学（ニュージーランド）、同済大学（中国）、
アジア工科大学院（タイ）、バンドン工科大学（インドネシア）と大学間協定を締結している。
部局間協定は現在、韓国生産技術研究院光州研究センター（韓国）、タシケント国立経済大学（ウズベキスタン共和国）、
ドイツ GGA（応用地球科学研究所）、バンドン工科大学（インドネシア）と締結している。
これらの諸協定に加え、中国清華大学環境科学工程院、中国同済大学環境科学工程学院と研究・教育協定を締結している。

岩石ならびに氷の破壊物理に関する世界第一線の著名な研究者である。特に、複雑き裂システムの破壊物理や温暖化による
南極の棚氷破壊に関する新規な研究領域を開拓している。本学との交流に極めて積極的で、客員研究員として本学に 1 年間滞在するなど教育・研究に多大の貢献をしてきたことに加えて、これまで5 名の研究スタッフや数多くの学生を派遣し研究交流を促進させるなど、顕著な功績を有している。

Alfons Georges Buekens 教授
Free University of Brussels, Belgium

化学工学を基盤としてプラスチックの化学リサイクル、PCBs の分解処理、廃棄物焼却や金属原料予備処理プロセスからのダ
イオキシン類の発生抑制など、物質リサイクルと環境問題に関連する幅広い分野で国際的に活躍している。ベルギーで発生した鶏肉のダイオキシン汚染問題の原因解明と事後処理では重要な役割を果たしている。

102 Coexistence Activity Report 2012

アクティビティレポート 2012103

環境科学研究科事務室職員

事務室長

総 務 係

山崎　　洋一係長

山崎　　育典村山　　一弘
浪岡

たか子

佐久間

幸子

目黒　　律子
近江和嘉子

吉田　　和美
二階堂

教 務 係

係長

敦子

原子　　智裕菅原　　裕子
小野寺牧子

佐々木ちか子104 Coexistence Activity Report 2012