資源循環プロセス学講座

Sustainable Recycle Process

循環材料プロセス学分野 Laboratory of 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教授

谷口 尚司

Professor

Shoji Taniguchi

准教授

吉川昇

Associate Professor

Noboru Yoshikawa

助教

リサーチフェロー

嶋崎 真一

曹

Assistant Professor

Researcher

Shin-ichi Shimasaki

自平

Ziping Cao

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 of electromagnetic energy. Electromagnetic heating is applied to vitrify asbestos containing wastes
or coal fly ash with high energy efficiency. Electromagnetic force is applied to molten metal scrap for rapid
agitation and separation of inclusions. Microwave is irradiated to wastes like slag and sludge from metalindustries to recover valuable 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Fig.2 : Single mode micro wave generator.

る問題として、気候変動、資源の枯渇、廃棄物処理など

・Forschungszentrum Dresden-Rossendorfにて、招待の様々な環境問題が挙げられている。

講 演「Some Applications of EPM to Make Environ-

そこで本研究室では環境維持・負荷低減を目的とした（嶋崎、10月9日、夢メッセ宮城）
・国際会議 The 3rd Asian Workshop and Summer School

ment-friendly Material Processing 」

on Electromagnetic Processing of Metals（Asian

材料プロセス学に基づく研究を通して、持続可能な循環（谷口、8月1日、Dresden、独 ）EPM2008）にて、基調講演「New Horizons of EPM - Envi-型社会の構築に貢献することを目的としている。例えば莫・日本電磁波エネルギー応用学会ショートセミナーにて、「マronmental Technology」（谷口、10月13-15日、上海、中国）

大な資源・エネルギーを消費する材料プロセスに対し、省イクロ波加熱利用による環境・材料技術」と題してセミ・国 際 会 議 Asian EPM2008 に て、座 長 お よ び 講 演

ナー講演（吉川、8月4日）「Application of Microwave Heating to Steel Industry and

資源や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化、副生品の製造などの研究開発を行っている。
またこの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

Fig.1 : Break up of liquid metal jet captured by high-speed camera. Left:
Without electromagnetic force. Right: With electromagnetic force.

EPM Application To Environmental Technology」（吉川、10月13-15日、上海、中国）
Environmental Technology」

Applications（GCMEA2008）にて、実行委員および講・国 際 会 議 Asian EPM2008 にて、 座 長 および 講 演

演「On Microwave Selective Heating of Multi Phase「Control of Non-metallic Particles in Liquid Metal withMaterials」（吉川、8月4-8日、大津）Electromagnetic Force」（嶋崎、10月13-15日、上海、中国）

・福井大学遠赤外領域開発研究センターにて、招待講演

・排煙脱硫・脱硝に関する基礎技術セミナーを主催、講演

・国 際 会 議 3rd International Workshop on Materials「マイクロ波と物質の相互作用とマイクロ波加熱の材料・「排煙処理の基礎学理―物質移動と反応吸収」（谷口、11

環境技術応用」（吉川、8月28日）

月22-23日、環境科学研究科第1セミナー室、参加者35名）

Analysis and Processing in Magnetic Fields（MAP3）・溶融金属中の介在物粒子の気泡への付着除去にて、招待講演「Recent Activities on EPM Application

・乱流中における懸濁粒子の揚力泳動

to Environmental Technology at Tohoku University」

・二軸移動磁界攪拌法を応用した高効率金属製造

・国 際 会 議 Global Congress on Microwave Energy（谷口、4月7-9日、京都）
１. 液中浮遊粒子の振る舞いを解明するための研究

２. 電磁力を高度に利用した新規プロセスを提案する研究（谷口、5月14-16日、東京）・住友金属総合技術研究所にて、講演「溶融金属中介在物・（社）日本アルミニウム協会にて、講演「材料電磁プロセッシ
ングを用いた環境調和技術の開発」（谷口、9月11日、東京）・バンドン工科大学における講義「環境科学概論」（谷口、12月5-6日）

・国 際 会 議 2008 International Symposium on Clean

・平成２０年度日本学術会議 地域振興・東北地区フォーSteel（ISCS'08）
にて、招待講演「Water Model Study onラムにてパネルディスカッション（谷口、12月19日、仙台）

・電磁パルス力による金属微細粒子の製造（Fig.1）粒子の挙動についての基礎的研究」

Inclusion Removal from Liquid Metal by Bubble Flota-

その他、企業間共同研究を行うとともに、各種研究助成資金を・マイクロ波加熱を応用した環境技術（Fig.2）（嶋崎、6月18-19日、波崎）

tion」（谷口、9月17-18日、鞍山、中国）獲得している（新日本製鐵㈱、古河電工㈱、㈱神戸製鋼所、住・誘導加熱による有害廃棄物の熱溶融及びリサイクル・日本鉄鋼協会ノーベルプロセッシングフォーラムセミナー（Fig.3、北陸電力資料より）
３. その他の研究・製鋼ダストの気相凝集と壁面沈着・電磁処理によるゼータ電位制御と環境技術への応用
2008年度のアクティビティ
・The Second Japan-Australia-China Workshop for Ironand Steelmakingにて、招待講演「Recent Activities on3Fig.3 : Schematic diagram of on-site asbestos treatment system.
（NEDO project（2006-2008）with Hokuriku Electric Power Company)

Coexistence Activity Report 2008

にて、「マイクロ波加熱の基礎と材料・環境技術への応用」と題してセミナー講演（吉川、6月30日）

・日本鉄鋼協会秋季大会にて、招待講演「電磁波エネルギー友金属工業㈱、JFEスチール㈱、日立金属㈱、㈱YAKIN川崎、利用鉄鋼・環境プロセッシング」（吉川、9月25日）

核融合科学研究所、日東紡、日本学術振興会研究助成、日軽・国際会議 International Congress on the Science and・China-Japan-Korea New and Renewable Energy

Technology of Steel Making（ICS2008）にて、座長おに て、 招 待 講 演「Energy Problems and Microwave

よび講演「Fundamental Study on Metal Recovery fromApplication」（吉川、7月17日、北京、中国）

Stainless Steel Pickling Sludge by Microwave Heat-・RESD における講義「Environmental Issues and Measures from Area to Globe」（谷口、7月21日、環境科学研究科第1セミナー室）

ing」（吉川、10月6-8日、岐阜）
・エコプロダクツ東北2008「環境科学教室」
にて、小中学生向けに体験授業「身の回りの汚染状況を調べてみよう」

金アクト㈱、財団法人谷川熱技術財団、社団法人アルミニウム協会、科研費基盤研究（A）、科研費特定領域研究（計画研究）、
科研費萌芽研究）
S. Shimasaki, 3rd Asian Workshop and Summer School on
EPM, Excellent Young Scientist Award,（Oct. 2007, Shanghai, China ）T. Kato, Kinken-Wakate 2008, Best Poster Award,（5 Dec. 2008, Sendai, Japan）

アクティビティレポート 20083