未利用バイオマスを活用した革新的バイオ水素リアクターの最適設計
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JPMJSC26A5 |
研究代表者 |
石神 徹 広島大学, 先進理工系科学研究科（工）, 准教授
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| 研究期間 (年度) |
2026 – 2029
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| 概要 | 本研究は、農業および工業廃棄物を原料とした暗発酵および光発酵による高効率な新規バイオ水素製造プロセスの最適化を目的とする。具体的には、日本側チームは数値流体力学（CFD）および微視的粒子シミュレーションを用いた新規バイオリアクター内の粒子流体運動と物質移動の数値解析と、機械学習を用いた設計最適化に取り組む。南アフリカチームは、産業廃棄物を基質とした培養試験およびリアクターによるバイオ水素生成の実証実験を行う。ガーナチームは技術経済性評価およびライフサイクル評価により環境負荷と経済性を分析し、ケニアチームはリアクター設計に向けたCFDによる大規模流動解析を担当する。さらに、生成された微生物バイオマスの飼料利用や地域未利用資源の価値化も検討対象とし、持続可能な資源循環型社会の構築に貢献する。本研究では、複数国・複数分野の専門家による密接な連携のもと、実験・数値解析・機械学習、設計と評価、基礎と応用を統合的に展開することで、アフリカ地域を含む世界的な課題である廃棄物の有効利用と水素エネルギー社会の実現に向けた学術的・社会的インパクトを創出することを目指す。
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| 研究領域 | 地球環境科学 |
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