資源循環プロセス学講座

循環材料プロセス学分野

Sustainable Recycle Process

Material Process for Circulatory Society

教授

谷口 尚司

Professor

Material Process for Circulatory SocietyShoji Taniguchi

准教授

助教

Associate Professor

Assistant Professor

吉川 昇

Noboru Yoshikawa

資源循環プロセス学講座

循環型社会を目指した材料製造プロセスの研究

嶋崎 真一

Shinichi Shimasaki

Sustainable Recycle Process

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 ash withhigh energy efficiency. Electromagnetic force is applied to molten metal scrap for rapid agitation and separation ofinclusions. Microwave is irradiated to wastes like slag and sludge from metal industries 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な環境問題が挙げられている。

Fig.2 5.8GHz Semi Conductor Microwave Generator.

そこで本研究室では環境維持・負荷低減を目的とした材料

Fig.3 SEM image of a granulous

limestone for flue-gas desulfurization.

プロセス学に基づく研究を通して、持続可能な循環型社会の構築に貢献することを目指している。 例えば莫大な資源・エネ

応用物理学専攻・バイオロボテックス専攻 専門科目「生命倫・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）ルギーを消費する材料プロセスに対し、省資源やエネルギー利理：環境科学と水俣病」（谷口、6月27日）

・日本電磁波エネルギー応用学会理事（吉川）用の効率性の向上や、廃棄物の再利用と無害化、副生品の・‌日本鉄鋼協会秋季大会予告セッション開催（吉川、9月）

・日本鉄鋼協会高温プロセス部会運営委員（吉川）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・‌岩沼復興研究会主催「被災地における環境未来都市を考える・日本金属学会欧文誌編集委員（吉川）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フォーラム」
コーディネータ（谷口、10月2日）

・‌日本鉄鋼協会 論文誌編集委員会よりBest Reviewer 顕彰

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・‌日本鉄鋼協会主催（嶋﨑、10月11日）の研究を行っている。

Fig.1 Electromagnetic hydro-cyclone separator system for removal of inclusion
particles from molten aluminum.

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（Fig.1）
・‌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
2. 環境のためのマイクロ波プロセッシング
・製鋼副産物からの有価金属の再生
・‌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（Fig.2）
・‌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——
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・気泡付着現象

攪拌における流動と物質移動—無次元相関式の効用」（谷口、10月10日）（株）神戸製鋼所社内講義 「溶鋼へのガス吹込み攪拌・溶・‌
鋼中介在物挙動」（谷口、10月17日）

2013年のアクティビティ・‌材料科学および工学に関する国際会議にて、講演およびセッ【研究活動】

・‌日本鉄鋼協会ノーベルプロセッシングセミナー開催（吉川、・‌科研費基盤研究 A 成果発表会（環境科学研究科第 67 回コ・‌第 2 回福島復興再生可能エネルギー産業フェア2013（REIF

ワークショップ——環境負荷低減と循環型社会構築を目指しふくしま）にて講演「金属球を高精度につくる——球状シリコンて——」を開催（谷口、1月25日）

太陽電池の製造に向けて——」およびブース展示（嶋﨑、11

環境省 環境研究総合推進費、共同・委託研究（新日鐵住金、ネクストソーラー）、日本鉄鋼協会 研究会研究助成

月6 〜 7日）

・‌日本鉄鋼協会国際セッション開催（吉川、3月）・‌日本工学アカデミー北海道・東北支部理事会・特別講演会コー・‌第 11 回 Selex フォーラム基調講演「持続可能な社会とは―ディネート（谷口、12月19日）

没落先進国キューバに学ぶ」（谷口、5月16日）
・‌みやぎ県民大学「循環型社会の実現を目指して」世話人および講師（谷口、5月16日〜 6月13日（5 回）
）

【その他】

・日本鉄鋼協会高温プロセス部会長（谷口）・日本鉄鋼協会東北支部委員（谷口）・木材の低温乾燥に関する移動現象論的研究

社会に住みたいですか（適正技術と社会関係資本）」（谷口、・日本金属学会東北支部代議員（谷口）・石灰石 - 石膏法による排煙脱硫の速度論的研究（Fig.3）

6月22日）

・日本工学アカデミー北海道・東北支部理事（谷口）・‌東北大学工学研究科、電気通信工学専攻・電子工学専攻・Coexistence Activity Report 2013

科学研究費（基盤研究 B、若手研究 A、挑戦的萌芽研究）、11月）

ロキウム環境）「軽金属の新しいプロセッシング技術に関する（吉川、3月）・‌日本金属学会 / 日本鉄鋼協会共同セッション開催【研究費等】

ション座長（MS＆T'13）（吉川、10月27 〜 31日）

・‌学都仙台コンソーシアムサテライトキャンパス公開講座「どんなに関する速度論的研究40

第 149 回製鋼部会講演「ガス吹込み・岩沼復興研究会専門員（谷口）アクティビティレポート 201341