著者

迯目 英正 八木田 浩史 角田 晋也 伊藤 拓哉 鈴木 誠一 小島 紀徳

出版者

日本マクロエンジニアリング学会

雑誌

MACRO REVIEW (ISSN:09150560)

巻号頁・発行日

vol.33, no.1, pp.1-39, 2021 (Released:2021-04-30)

参考文献数

18

被引用文献数

1

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スターリングエンジンはカルノー効率に近い発電効率を発揮できる「夢のエンジン」と言われてきたが、200年間、実用化・普及に遅れていた。2015年、Jürgen Kleinwächter(ユルゲン・クラインヴェヒター)教授は長年の研究を経て低温スターリングエンジンSunpulse500(高温側熱源温度200℃・低温側熱源温度25℃で、出力500W、発電効率12%)を発表した。 筆者らはSunpulse500を参考に、低摩擦係数素材や高性能断熱材などの最先端技術を採用し、新たな低温スターリングエンジンを開発した(実験機の実施設計レベル)。著者らの試算では、高温側熱源温度95℃・低温側熱源温度5℃で、出力308W、発電効率11.4%を達成できる。 低温スターリングエンジンは、エクセルギーが小さい低品位の熱源を利用でき、太陽熱湯沸装置を用いることでエネルギーロスや装置・運用・熱源コストを下げ、発電効率に優れるので発電コストを下げ、他の発電装置・発電方式に対し価格競争力をもつ。

著者

田熊 保彦 加藤 茂 小島 紀徳

出版者

社団法人 環境科学会

雑誌

環境科学会誌 (ISSN:09150048)

巻号頁・発行日

vol.18, no.2, pp.85-92, 2005-03-31 (Released:2010-06-28)

参考文献数

34

被引用文献数

1

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1970年頃まで使用されていた強力な毒性を有する有機リン系農薬は使用を禁止されたが,一部の農家などで未使用のまま保持され続けている。本研究ではパラチオン等の有機リン系農薬5種類をアルカリにより分解した。2種については室温でも十分速い分解速度が得られた。他の3種類については反応速度論的検討を行った結果,有機リン系農薬とアルカリとの反応は,それぞれに対して一次の二次反応であることがわかった。二次反応速度定数を決定し,さらにその温度依存性を定式化した。これにより,おのおのの農薬を十分分解するための条件を定量的に与えることができた。また,分子構造の違いが反応性に大きな影響を与えていることが確認できた。さらに,分解により生成した物質についてGC-MSを用いて定性分析を行ったところ,いずれも毒性が認められない分解生成物であった。以上のことから,アルカリによる分解は有機リン系農薬の無害化に有効な手段の一つであるといえる。

著者

稲葉 敦 島谷 哲 田畑 総一 河村 真一 渋谷 尚 岩瀬 嘉男 加藤 和彦 角本 輝充 小島 紀徳 山田 興一 小宮山 宏

出版者

公益社団法人 化学工学会

雑誌

化学工学論文集 (ISSN:0386216X)

巻号頁・発行日

vol.19, no.5, pp.809-817, 1993-09-10 (Released:2009-11-12)

参考文献数

15

被引用文献数

5 5

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太陽光発電の大規模導入を前提として, 多結晶シリコンとアモルファスシリコンの太陽光発電システムのエネルギー収支を検討した.本試算には, 開発中の技術の導入, 太陽電池セル製造プロセスの効率向上が仮定されている.系統連系することを仮定し, 蓄電設備を持たない集中配置型の発電所を建設する場合のエネルギーペイバックタイムは, 年間10MWの生産規模で, 多結晶では5.7年, アモルファスでは6.3年となった.100GWの場合は, さらに技術開発が進行すること, およびスケールアップ効果により, 多結晶で3.3年, アモルファスで3.0年となる.集中配置による太陽光発電システムでは, 発電所を建設するためのエネルギー投入量が大きく, 生産規模に応じた発電システムを構築することが重要である.

著者

加藤 茂 酒井 裕司 小島 紀徳

出版者

日本海水学会

雑誌

日本海水学会誌 (ISSN:03694550)

巻号頁・発行日

vol.67, no.6, pp.305-317, 2013 (Released:2014-09-17)

参考文献数

70

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Vegetated coastal habitats - mangrove forests, salt-marshes and seagrass meadows - for blue carbon sink purposes are very important ecosystems. They provide valuable ecosystem functions, including a large carbon sink capacity and very rich biodiversity for human sustenance. Mangrove forests are considered bio indicators among marine-river estuary ecosystems in sub-tropical and tropical regions of the world. It is a unique habitat for several fresh and salt water species. The present research is aimed at studying the carbon accumulation and food cycle system in a rehabilitated mangrove site in southern Thailand. The rehabilitation of mangroves at abandoned shrimp ponds in Nakhon Si Thammarat, southern Thailand, has been taking place since 1998. Almost seven million mangrove trees have been planted over 1200 ha of abandoned shrimp ponds and new mud flats. It is observed that the mangrove plantation increases the population of species like crab, shellfish, shrimp and fish at the rehabilitated mangrove site. The food cycle system of the rehabilitated mangrove site and its surrounding mangrove forests is being studied. Stable isotopes such as δ15N and δ13C are monitored as a primary parameter to study the food cycle system in the mangrove forests and the coast around the mangrove forests. It has been found that the δ15N content in living organisms gradually accumulates from small phytoplankton to large fish in the food cycle system. The δ13C content in living organisms also gradually accumulates from phytoplankton to large fish in the food cycle system. The analysis data reveals that carnivorous fish enter the 12 to 13th stage of the food cycle system, which is triggered by the fall of mangrove leaves in the rehabilitated mangrove forest. Carbon portion of the soil also increased at the rehabilitated mangrove planting site. The rehabilitated mangrove forest will act as a sink source for atmospheric carbon and develop rich biodiversity of a marine-river estuary ecosystem.

著者

菅沼 秀樹 Richard J. Harper 宇都木 玄 高橋 信英 江頭 靖之 小島 紀徳

出版者

日本海水学会

雑誌

日本海水学会誌 (ISSN:03694550)

巻号頁・発行日

vol.69, no.5, pp.301-309, 2015 (Released:2016-09-26)

参考文献数

71

著者

田熊 保彦 加藤 茂 小島 紀徳

出版者

社団法人 環境科学会

雑誌

環境科学会誌 (ISSN:09150048)

巻号頁・発行日

vol.18, no.2, pp.85-92, 2005

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1970年頃まで使用されていた強力な毒性を有する有機リン系農薬は使用を禁止されたが,一部の農家などで未使用のまま保持され続けている。本研究ではパラチオン等の有機リン系農薬5種類をアルカリにより分解した。2種については室温でも十分速い分解速度が得られた。他の3種類については反応速度論的検討を行った結果,有機リン系農薬とアルカリとの反応は,それぞれに対して一次の二次反応であることがわかった。二次反応速度定数を決定し,さらにその温度依存性を定式化した。これにより,おのおのの農薬を十分分解するための条件を定量的に与えることができた。また,分子構造の違いが反応性に大きな影響を与えていることが確認できた。さらに,分解により生成した物質についてGC-MSを用いて定性分析を行ったところ,いずれも毒性が認められない分解生成物であった。以上のことから,アルカリによる分解は有機リン系農薬の無害化に有効な手段の一つであるといえる。

著者

小島 紀徳 堀内 都雄

出版者

日本海水学会

雑誌

日本海水学会誌 (ISSN:03694550)

巻号頁・発行日

vol.51, no.1, pp.43-50, 1997 (Released:2013-02-19)

参考文献数

11

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植物プランクトンによる窒素の取り込み速度と施肥された肥料の海洋表層の水平方向の拡散を考慮した海洋表層の拡散モデルを用いて, 施肥により有効に利用される肥料 (窒素) 分を計算し, さらに船舶による窒素, リン肥料の輸送のエネルギー的評価を行い, 散布方法を検討した. その結果, 船舶からの散布された肥料は施肥1日後には表層中を1km以上まで均一に拡散し, その後徐々に植物プラントンに取り込まれることがわかった.半径10km程度の海域に, 大気に残留する二酸化炭素の約1/500を全量吸収することができる量の溶存無機態窒索を均一に散布した場合には, 散布後1年の間に表層中の溶存無機態窒素はほぼ全量が有機物として取り込まれた. 有機物は半径100kmから200kmのオーダーまで拡散した. その間一部は有機物となる前に溶存無機態窒素として深海に移動するが, その量は1/104以下と非常に小さいことがわかった. このことから, 施肥された肥料は表層の水平方向の混合によりすばやく拡散しながら植物プランクトンにより取り込まれるため, 散布された肥料のほぼ全量が大気中の二酸化炭素の海洋への吸収に寄与することがわかった.また船舶運行に必要なエネルギーから放出される二酸化炭素量は散布範囲を広げても, 施肥による大気中二酸化炭素の固定量の約0.23%であり, 肥料製造に必要なエネルギーから放出される二酸化炭素量と比べると1/50以下程度で無視できるほど少ないことがわかった.以上, 本研究では, 光合成速度, 散布法を仮定し, 光合成による二酸化炭素の取り込みの遅れ, あるいは水平方向に広く散布するための船舶運行のためのエネルギーを算出したところ, いずれも無視できるほど小さく, 多少の光合成速度, あるいは散布条件の違いでは, 既報で得た結論には大きな変更をもたらさないことを明らかにした. 本報では表層中の有機物濃度上昇の環境影響についての評価は行ってはいないが, この点についての危惧を考えると, 本報で仮定したよりもさらに広範囲に均一に散布することが望ましいとの結論にいたるものと考えられる.

著者

加藤 茂 酒井 裕司 小島 紀徳

出版者

日本海水学会

雑誌

日本海水学会誌 = Bulletin of the Society of Sea Water Science, Japan (ISSN:03694550)

巻号頁・発行日

vol.67, no.6, pp.305-317, 2013-12-01

参考文献数

70

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Vegetated coastal habitats - mangrove forests, salt-marshes and seagrass meadows - for blue carbon sink purposes are very important ecosystems. They provide valuable ecosystem functions, including a large carbon sink capacity and very rich biodiversity for human sustenance. Mangrove forests are considered bio indicators among marine-river estuary ecosystems in sub-tropical and tropical regions of the world. It is a unique habitat for several fresh and salt water species. The present research is aimed at studying the carbon accumulation and food cycle system in a rehabilitated mangrove site in southern Thailand. The rehabilitation of mangroves at abandoned shrimp ponds in Nakhon Si Thammarat, southern Thailand, has been taking place since 1998. Almost seven million mangrove trees have been planted over 1200 ha of abandoned shrimp ponds and new mud flats. It is observed that the mangrove plantation increases the population of species like crab, shellfish, shrimp and fish at the rehabilitated mangrove site. The food cycle system of the rehabilitated mangrove site and its surrounding mangrove forests is being studied. Stable isotopes such as δ¹⁵N and δ¹³C are monitored as a primary parameter to study the food cycle system in the mangrove forests and the coast around the mangrove forests. It has been found that the δ¹⁵N content in living organisms gradually accumulates from small phytoplankton to large fish in the food cycle system. The δ¹³C content in living organisms also gradually accumulates from phytoplankton to large fish in the food cycle system. The analysis data reveals that carnivorous fish enter the 12 to 13th stage of the food cycle system, which is triggered by the fall of mangrove leaves in the rehabilitated mangrove forest. Carbon portion of the soil also increased at the rehabilitated mangrove planting site. The rehabilitated mangrove forest will act as a sink source for atmospheric carbon and develop rich biodiversity of a marine-river estuary ecosystem.

著者

山下福志 香川詔士 小島紀徳著

出版者

産業図書

巻号頁・発行日

2010

著者

小島 紀徳 長嶺 淳

出版者

The Society of Chemical Engineers, Japan

雑誌

化学工学論文集 (ISSN:0386216X)

巻号頁・発行日

vol.36, no.3, pp.237-242, 2010-07-20

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二酸化炭素問題の対策技術の一つとして,資源量が豊富である岩石の風化反応に注目した.しかしながら,岩石を利用する対策技術では,その風化反応速度は遅く,その反応速度がネックになると予想される.本研究では,基礎的知見を得るために,様々な珪酸塩鉱物について,速度論的検討を行った.<br>実験は,二酸化炭素飽和水を用意し,粉末状の鉱物を加え,恒温槽内(25°C)で撹拌を行いながら,二酸化炭素を流し続けた.そして,一定時間経過後,一定量採取し,手早くろ過し,ろ液からの再沈澱を防ぐために硝酸を加え,液中の主成分元素を定量した.<br>溶解反応は,瞬間的な溶出過程・一次的な濃度増加過程・風化反応の平衡からなることがわかった.さらに,風化反応の律速段階は,鉱物表面上に存在することから,風化反応速度を表面積当りの溶解速度として求めた.速度は2.1×10⁻⁵–7.3×10⁻⁴ mol/(m²· h)の範囲であり,中でもCaを主成分とするCaSiO₃,CaCO₃の溶解速度が速いことがわかった.

著者

安井 至 中杉 修身 高月 絋 松尾 友矩 小島 紀徳 川島 博之 山地 憲治 定方 正毅

出版者

東京大学

雑誌

重点領域研究

巻号頁・発行日

1993

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各研究分担者の研究課題については、各人の記述を参照されたい。ここでは、E40班全体としての研究活動について記述する。1.最終報告書の検討最終的な報告書の形態の検討を始めているが、現時点では、次のような形態を考えている。まず、当プロジェクト全体の結論を非常に分かりやすい形にまとめた一般図書を2冊発行する。1冊目は、新書として発行し、両方の図書ができるだけ多くの発行部数が期待できる形にしたい。この図書を目次として、さらに詳しく学術的にも厳密に記述された図書を何冊か発行するために、その企画を計画班の班長と共に検討した。2.共通データベースの構築E40全体としては、一般向けの報告書だけではなく、共通して利用できるデータベースの構築とその一般への公開を目指している。取り敢えず、なるべく多くのデータをコンピュータ可読の形にしておき、CD-ROMなどによるデータ提供を行う予定。3.電子的な手段による情報交換手法の活用E40内部の連絡は、できるだけe-mailなどの電子的な手法によって情報の交換を行い、その際に残った記録を上記データベースに活用できるような可能性を高めた。4.ビジュアルな方法論による結果の表示一般社会に結果をアピールするためには、最終的な結果が比較的短時間にしかもビジュアルなイメージとして受け入れられることが必要である。そのためには、WWW上で用いられる各種手法を検討しながら、最適な方法論を検討した。5.合宿形式による意思の統一本研究班は、以上のような日常的な情報交換によって結論への道のりを探るが、平成10年1月6日から7日に、豊橋ホリディインクラウンプラザにて合宿を行い、最終結論に向けての意見交換会をおこなった。

著者

小宮山 宏 中田 礼嘉 山田 興一 角張 嘉孝 松田 智 小島 紀徳

出版者

東京大学

雑誌

総合研究(A)

巻号頁・発行日

1994

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平成6年度には大規模スケールでの降雨量分布を予測するためのシミュレータの開発を行った。本シミュレータを地球レベルのグローバルモデルから与えられる境界条件、初期条件等のもとで利用し、オーストラリアでの地表条件と降雨量の関係についての検討を開始した。乾燥条件下における、樹木および毛管力作用による地下水、特に塩水の上方への移動、地上部での塩分蓄積を模擬土壌を用いて検討した。その結果、太陽光を想定した赤外線照射条件下で水分移動が促進され、表層への塩の蓄積を抑制しうることが分かった。また、砂漠に降雨をもたらすためには湿潤な空気と上昇気流が必要であり、人工山の設置する方法と、熱対流により上昇気流を起こす方法とがリストアップされ、検討を進めている。湿潤空気の発生については、人工の浅瀬による蒸発促進を考え、浅瀬での湿潤空気の生成過程を定量化するため、浅い水面上での熱収支モデルを構築し、任意の条件下で平衡水温と水の蒸発速度を推算できるようにした。さらに、砂漠緑化の水収支のうち、モデル実験により蒸散量・土壌水分・地表面蒸発の総合依存関係を調べた。植物の蒸散による水の持ち去りは土壌水分量の豊かさに比例するが、土壌がある程度乾燥すると蒸散量はむしろ抑制されることが明らかになった。平成7年度は前年度に引き続いて砂漠気象シミュレーションのプログラム開発、および要素技術のモデル化を進めるとともに緑化シナリオの策定および評価を行った。西オーストラリア砂漠内に海岸を含む600km×600kmの領域を設定し、物質収支、エネルギー収支に基づくプログラム計算を行い、大気中の水蒸気量や降雨量の変化を求めた。その結果、アルベド、表面の起伏、含水率を変化させることにより、大気中の水蒸気量や降雨量を増加させることができた。さらに砂漠緑化シナリオの具体性を高めるには、緑化により固定された炭素のコストを計算するとともに、他の対策技術と比較を行うことが必要であり、そのための評価手法および一時的評価の具体例を検討した。二酸化炭素問題は地球温暖化問題、エネルギー問題とも重なる部分が多く、これらへの副次的効果についても検討を進めた。