静電気学会誌，48, 2（2024）62-63

研究委員会紹介

放電プラズマによる水処理研究委員会の活動記録
1．はじめに本研究委員会は 2015 年（平成 27 年度）に設立され，第1 回目となるキックオフ研究会を同年 3 月に開催された第一回静電気学会研究会で行い，発足の経緯や目標を説明させていただいた．その後，年に 2 回程度研究委員会を開催
し，放電プラズマによる水処理を中心に基礎から応用までを広く網羅しながら，委員の報告だけでなく，毎回関連する研究者を招いて最新の研究状況の調査を続けてきた．さらには研究室見学会や夜の情報交換会を必ず企画し，研究者ネットワークの構築にも努めてきた．それから月日は流れて 2023 年（令和 5 年度）の 12 月の最後の研究会をもっ

図 1 ZOOM オンラインでの研究委員会（2021.11.19）て解散した．実に 9 年に及ぶ長きにわたり活動できたのは，設立当初に掲げた“他の学会の研究委員会とは差別化した・オゾン発生器におけるゼロオゾン問題

大人のサロン的雰囲気で楽しみながら行おう”という方針

このように水に関わる放電プラズマの諸現象の基礎と水のとそれを容認していただいた静電気学会の懐の深さにある浄化だけではない幅広い産業応用の可能性についても調査と思っている．ここでは，我々の研究委員会の活動記録をを行った．水処理技術は長年研究が進められ，その手法も認めることにした．

多岐にわたっている．プラズマを直接水には作用させていないが，オゾン発生器（オゾナイザ）でつくられたオゾン2．研究委員会活動を振り返っての高度浄水処理としての利用が進んでおり，オゾナイザが2020 年に発生した新型コロナウイルスによるパンデミッ普及している．放電プラズマそのものから水への作用には，クは，現時点でも完全に終息はしていない．このパンデミ

発生する気相中の高速電子や液中の水和電子，イオン，活ック発生前の 5 年間の活動については，本誌でご報告させ性種，流れや衝撃波，紫外線，強電界や熱などの多彩な効ていただいたのでそちらをご参照願いたい（静電気学会誌，

果が期待できるため，委員の多くがこれらの現象をうまくVol.44, No5, No.6, 2020：2 号にわたり本研究委員会から特引き出す放電形式に注目している．特に，気相中の放電と集号を企画，委員の名簿も記載）．その後の活動については，は異なり，その発生には工夫が必要で，現在でも様々な方

このあとに 2020 年から 2023 年までのものをまとめた．印
象的な出来事としてはやはりオンラインによる研究委員会の開催である（図 1）．この 9 年間で議論されてきた主なトピックスを列挙すれば，以下の通りとなる．
・水処理用放電プラズマリアクタの設計と評価
・難分解性有機化合物（ POPs や PFAS ）の分解・用水処理・排水処理（ RO 膜，UV，活性炭，オゾン）・パルスパワー発生技術，コンパクトなパルス電源の開発
・ソリューションプラズマと高分子合成
・プラズマと液体の界面現象や液体の流動特性
・水のプラズマ処理による機能化と農林水産業への応用
・ストリーマのシミュレーション・気液界面の解析
・放電の測定や可視化技術
・活性酸素 / 活性窒素の生成と計測及びキーラジカルの特定

静電気学会誌48巻2号.indb62

図 2 水に作用する各種放電形式

2024/03/25

11:09:14

放電プラズマによる水処理研究委員会の活動記録（金澤 誠司ら）

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表 1 放電プラズマによる水処理研究委員会活動状況 その 2委員会・研究会・学会
2021 年度 第一回静電気学会研究会
令和 3 年度 第 1 回研究委員会
令和 4 年度 東北大学 特別講演会（委員会：協賛）
2022 年度 第一回静電気学会研究会
令和 4 年度 第 1 回研究委員会
令和 5 年度 第 1 回研究委員会
2023 年度 第一回静電気学会研究会

静電気学会九州支部，静電気学会「放電プラズマによる水処理研究委員会」合同研究会

実施日

開催場所
ZOOM
令和 3 年 3 月 3 日
オンライン
ZOOM
令和 3 年 11 月 19 日
オンライン
ZOOM
令和 4 年 2 月 22 日
オンライン
ZOOM
令和 4 年 3 月 2 日
オンライン
JR おおいたシティ会議室
令和 4 年 12 月 20 日，21 日
大分大学理工学部
東京大学
令和 5 年 2 月 28 日
本郷キャンパス
東京工業大学令和 5 年 3 月 2 日
大岡山キャンパス

令和 5 年 12 月 8 日，9 日式が開発されている．本研究委員会で調査した主要な放電

西日本工業大学
小倉キャンパス講演者
齋藤永宏（名古屋大学）
北野勝久（大阪大学）
竹内 希（東京工業大学）
Jim Cotton（ McMaster 大学，東北大学客員教授）
金澤誠司（大分大学）
稗田純子（名古屋大学）
立花孝介（大分大学）
小室淳史（東京大学）
簾 智仁（東京大学）
高橋一弘（室蘭工業大学）
南谷靖史（山形大学）
佐藤岳彦（東北大学）
浦島邦子（岩手大学）
高木浩一（岩手大学）
猪原 哲（佐賀大学）
金澤誠司（大分大学）

つつある（高木委員）．

方式を図 2 に示す．実際の電極形状の詳細は論文等を参照

近年，対策が急務となっている永遠の化学物質と呼ばれしてほしいが，図 2 はそれぞれの方式の特徴を簡潔に示す

る PFAS（有機フッ素化合物）の分解にプラズマの有効性ためピクトグラム的に図案化したものである．液中や気液がすでに確認されている．今後は問題となっている低濃度界面でのプラズマ発生方式として，この分野の入門者へのの処理水にどう対応するかである．いづれにしても高効率説明や専門家の議論のための素材にしてもらえればありが化には処理対象物のプラズマ領域への輸送の促進とプラズたい．

マとの接触の増大を如何に図るかが重要で，これはすべて本研究委員会の最後に企画したパネルディスカッションの水処理において共通する課題である（竹内委員）．

「放電プラズマ研究委員会の総括と明日への展望」（令和 5

今後将来に向けてさらにやるべきことはたくさんあり，年 12 月 9日，コーディネータ：金澤誠司，パネリスト：大研究を活発化させる必要がある．さらにはこの分野の社会澤直樹，川崎敏之，佐藤岳彦，高木浩一，竹内 希）からの一般への周知と理解を促進し，研究活動の基盤となる資金話題を提供したい．議論された興味ある三つを紹介する．の確保・充実が重要であるとの認識を共有した．

新型コロナウイルスの発生あるいは地震等の障災害などにともない，今後ますます衛生面での対応として，大量の3．おわりに洗濯などの洗浄水に含まれる菌などを対象とした簡易な水本研究委員会の活動を通じて，プラズマと液体の相互作浄化が求められており，現状の技術では安心・安全上十分用を中心に，未解明の課題の探求，専門知識の整備，人材とは言えない．放電プラズマのリアクタをさらに使えるも開発と研究者交流および学際的な応用研究の推進などが実のにして現場に提供する必要がある（大澤委員）．

施された．したがって，水処理だけでなくナノ粒子の合成リアクタを作動するうえでの電源に関して，最近のトレやプラズマ医療・プラズマ農業など広範な分野も研究対象

ンドとしては，パワー半導体（ SiC-MOSFET ）の性能向上として活動を展開することができた．この分野からの技術にともない IES（ Inductive Energy Storage ）方式が使いやが社会実装され，世の中で役に立つことを期待したい．

すくなり社会実装に近づいた段階となっている．パルス高（金澤 誠司，竹内 希）

電圧電源がより小型化され，より手軽に使える状況となり

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