KYUSHU UNIVERSITY 九州大学 エネルギー研究教育機構 九州大学 エネルギーウィーク 2022

Poster Presentation

There are a total of 39 presenters for Energy Week 2022.
"Support Program for Young Researchers and Doctoral Students"
This program is targeting identification and support of young researchers and doctoral students who will play major roles in future energy research in society.
7 young researchers were selected and 32 doctoral students were awarded.


From Audio Data , you can hear "purpose of the research, effects of the research content on the real world, ultimate goal, etc." regarding the poster.
Nice! Thank you for supporting the poster presentation !


Young Researcher awardees

1 井上 大介(芸術工学研究院) 12
微小流路による微小管集団運動の制御
 
微小管・キネシン系は化学エネルギーを消費して、自発的な流れを創発する(ATP 駆動型アクティブ流体)。流れの中、微小管は局所的な凝集を生じ、並進運動する束構造を形成することが見出されている。この現象は微量物質を凝縮し、高感度に検出するセンサーデバイスに応用できる可能性がある。本研究では、高感度センサーデバイスの開発に向け、微小流路により微小管の束形成を誘導し、束構造を維持する最適流路幅を検討した。
2 兵頭 潤次(稲盛フロンティア研究センター) 11
SrSn0.8Sc0.2O3-δにおける構造相転移誘起プロトン導入反応の発見
 
400℃で動作する電気化学デバイスの実現に向け、プロトン伝導性材料の開発が望まれている。プロトン伝導体の創出には、材料へのプロトン導入反応を生じる必要があるが、これまでは対称性の高い立方晶相が優れたプロトン導入特性を示すと考えられていた。本研究では、SrSn0.8Sc0.2O3-δにおいて、従来とは異なり、結晶構造の低対称化がプロトン導入反応を促進することを見出したため、その詳細を報告する。
3 ISLAM MD AMIRUL(カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所・International Institute for Carbon-Neutral Energy Research (I²CNER)) 16
Pore tailored and surface modified functional adsorbents for selective CO2 capture from atmosphere
 
The ultimate goal of this proposal is to design and build an ultraefficient CO2 capture system which will significantly contribute towards achieving Japan’s ambitious goal of being a member of the net-zero CO2 society by 2050. The proposed system will be adsorption based which will use waste heat to selectively caputre CO2. A highly porous functional activated carbon will be synthesized from waste biomass, the pore structure of that will be tuned, and surface will be functionalized to further enhance the CO2 capture selectively.
4 Dino Klotz(カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所・International Institute for Carbon-Neutral Energy Research (I²CNER))   12
Opto-Ionics – Dynamic Investigation of the Mechanism behind the Increased Ionic Conductivity under Light Illumination

Previously, we have demonstrated significantly increased conductivity under light for Gd-doped Ceria, one of the most prominent oxygen ion conductors for solid oxide fuel cells (SOFC). We could clarify that the effect is related to the grain boundaries. While the increase is systematic and reproducible, the exact mechanism is still under investigation. Here, we use deep-level transient spectroscopy (DLTS) and intensity-modulated photocurrent spectroscopy (IMPS) to analyze the dynamics of the conductivity enhancement and thereby identify the processes behind it.

5 門田 慧奈(理学研究院) 16
バイオマス増産を可能にする高効率CO2吸収型次世代植物の開発
低炭素・循環型社会の実現のため、生物資源、特に光合成植物を用いたバイオエコノミーが注目されている。植物バイオマスの増産には、光合成基質であるCO2をはじめとした栄養取り込みの効率化が鍵となる。そこで本研究では(1) 葉からのCO2取り込みと根からの土壌栄養の取り込みを劇的に促進するクチクラ超薄化 (2) 多様なストレス環境下でのCO2取り込み最大化、という2つの観点から植物バイオマス増産をめざす。
6 Song Jun Tae(Graduate School of Engineering)   12
Photoelectrochemical water splitting system for biocatalytic hydrogen production

Inorganic-bio hybrid photocatalyst has attracted focus with high H2 producing activity of biocatalyst. However, sacrificial agent is essential due to reversible reaction of electron mediator used in this system by O2. Thus, we design photoelectrochemical system by separating photoelectrode and cathodic side for O2 and H2 evolution toward overall water splitting with biocatalysts.

7 古澤 将樹(先導物質化学研究所) 9
テトラジン系活物質を用いたNaイオン二次電池
 
近年ポストLiイオン電池として電極活物質に有機化合物を用いたNaイオン電池が注目されている.我々は,これまでの報告例と異なる活性部位を持つテトラジン類に着目し,Naイオン電池の電極活物質に利用できることを初めて実証した.しかしながら,二次電池の重要事項の一つであるサイクル特性が不十分であった.本研究ではこの問題を解決すべく,分子を多量化し分子自体の化学的安定性を向上させるとともに高容量化を目指す.

Doctoral Student awardees

Gold-1 中石 知晃(経済学府) 11
Potential of Premature Death Mitigation through Efficiency Improvements in Coal Power Plants in China
 
発電所由来の大気汚染物質による健康被害を効果的に緩和するために、現在の被害状況とその改善ポテンシャルの把握が決定的に重要である。本研究では、データ包絡分析、化学輸送シミュレーション、健康影響評価モデルの3つのアプローチが学際的に統合され、中国石炭火力発電所由来のPM2.5による早期死亡者数とその削減ポテンシャルを45㎢のグリッドレベルで定量的に把握するための新たな分析フレームワークが提案される。
Silver-2 小松原 建人(工学府) 11
再生可能エネルギーに対する支払意思に影響を与える要因
 
本研究では、空間情報を仮想評価研究に組み込み、再生可能エネルギー普及に対する支払意思の主要な規定要因を明らかにした。発電所を視認性の高低(高:野立の施設←→低:建物屋上や公共施設内等の施設)で分類することによって、視認性の影響を調査した。その結果、視認性の高い太陽光発電所の近さが太陽光発電に対する支払意思に負の影響を与える一方で、視認性の低い太陽光発電所の近さは影響を与えないことがわかった。
Bronze-3 宮崎 栞(理学府) 9
希土類錯体による高効率電界発光素子開発に向けた発光機構解明
 
希土類錯体は高色純度発光を示すことから高効率エネルギー変換発光素子として応用が期待されている。しかし、現在までに実用化に至る効率を達成できておらず、その原因は明らかになっていない。本研究では EL 素子への応用を志向した高効率発光ホスト-ゲスト薄膜に着目し、時間分解分光法を用いて Eu(III) 錯体ドープホスト-ゲスト薄膜でのホスト分子の三重項増感による高効率発光機構を明らかにした。
Bronze-4 池永 照美(生物資源環境科学府) 10
蚕とアリと人のcoworking system
 
本研究では、蚕とアリと人の協働で衣服を生成する。蚕は、繭を紡績する技術で平面上に直接吐糸して不織布を生み出し、アリは、コロニーを形成する技術で蚕が作った不織布を縫製し、人は、蚕が紡績する平面吐糸環境とアリが縫製する営巣環境を整える。石油エネルギーを使用せずに生物のエネルギーに依存する手法と、石油由来の化繊を使用せずに蚕とアリがつくり出すシルク素材で環境負荷少ない衣服生成システムを構築する。
Bronze-5 七條 慶太(応用化学専攻) 22
太陽光を有効利用できるB12ハイブリッド触媒の開発
 
ビタミンB12と酸化チタンを複合化したハイブリッド触媒は、光照射で生じる励起電子により中心金属のコバルトを還元しCo(I)種を生成することで、ラジカル種を中間体とする合成反応を促進できる。一方、酸化チタンを利用した触媒はUVのみで活性化され、可視光を有効に利用できない。本発表では、金属を表面修飾した酸化チタンを利用することで、可視光で駆動する新たなハイブリッド触媒の開発に成功したことを報告する。
Bronze-6 辻川 皓太(工学府) 10
高濃度Sc置換したペロブスカイト型酸化物のプロトン伝導度評価
 
高いプロトン伝導性を有するスカンジウムを高濃度に置換したジルコン酸バリウム(BaZr0.4Sc0.6O3-δ)の報告をふまえ、本研究では、Zrと同周期上に属する元素(Ti, Hf)を構成元素とした酸化物(BaM1-xScxO3-δ,M=Ti, Hf, x≧0.4)を対象としたScの固溶限界量の調査、プロトン濃度およびプロトン伝導度の温度依存性を評価した。
Bronze-7 矢野 喜男(工学府) 13
応力を視覚認知できる発光性メカノクロミックポリマーの開発
 
外部刺激に応答して光学機能変化を示す高分子材料をメカノクロミックポリマーと呼ぶ。材料にかかる応力や損傷の検知材料として期待されるが、色素の破断に伴う色変化の例が多い。本研究では、色素の構造変化による発光色変化を利用した発光性メカノクロミックポリマーの開発を行い①高感度で②可逆に応力検知できる材料創製を目指す。本研究の遂行により、高分子材料の劣化機構の解明、長寿命化に繋がり省資源化社会に貢献できる。
Bronze-8 SELYANCHYN Olena(Graduate School of Integrated Frontier Sciences) 13
Study of nanocellulose crosslinking with organic acids for improved proton conductivity in bio-based proton exchange membranes
 
This research work reports the chemical crosslinking of crystalline nanocellulose with specific organic sulfonic acids to create efficient proton exchange membranes (PEM). Such modification aims to achieve enhanced proton conduction and mechanical properties in the membranes made of modified nanocellulose. Specifically, the study will clarify the influence of “backbone sulfonation” and “sulfonation via added crosslinker” on proton conduction. From the practical point of view, the research intends to pave the way for low-cost PEMs for hydrogen fuel cells with suitable proton conductivity, mechanical aqueous, and chemical stability.
Bronze-9 西郷 将生(理学府) 11
Pump-push-probe分光を用いた励起状態ダイナミクス解明
 
エネルギー変換技術は持続可能社会の実現のために必要である。しかし、励起状態を介したエネルギー変換過程は複雑であり、その詳細なメカニズムの解明は必ずしも容易ではない。そこで、高次の励起状態を選択的に観測する多段階励起型のpump-push-probe分光法を用いた機構解明に取り組んでいる。新たに装置構築を行い、高次の励起状態に由来する信号を検出することに成功したので、その詳細を報告する。
Encouragement-10 Marco Lao(Interdisciplinary Graduate School of Engineering Sciences) 12
Combined Desiccant Dehumidification and Dew Point Evaporative Cooling (CoDECS): A Potential Greener and Cheaper Alternative to Compressor-based Air Conditioners
 
Desiccants have the ability to reduce air humidity but at reduced moisture removal capacity as temperatures increase during dehumidification. Dew point evaporative cooling (DPEC) can greatly reduce air temperature, close to its dew point, when the humidity is low. By combining desiccant dehumidification and DPEC, hot and humid air can be dehumidified and cooled more efficiently in a mutually beneficial process. This thermally-driven system, which can be run by low-grade waste heat or solar heat, can replace conventional compressor-based air conditioners, which rely on electricity, for space cooling.
Encouragement-11 一本杉 旭人(総合理工学府) 11
核融合原型炉におけるトリチウム移行シミュレータの構築
 
核融合炉の燃料となるトリチウムは、水素の放射性同位体であり、天然に僅かしか存在しない(T/H = 10-18)。従って、持続的で安全なトリチウム燃料増殖サイクルを構築することが核融合炉実現に必要不可欠となる。しかし、燃料サイクルを構成する各システム間でのトリチウム収支に関する研究は十分に進んでいない。、そこで、本研究ではそれに着目し、各システムのトリチウム処理量や滞留量を示す。
Encouragement-12 鬼頭 みなみ(経済学府) 13
ポストコロナ社会における航空産業の2050年炭素排出目標に関する達成経路分析
 
新型コロナウイルスの流行により、航空需要は現在も落ち込んでいるが、2024年にはコロナ以前の水準に需要は回復し、その後の成長も見込まれている。一方で2050年の航空産業からの排出を2005年の半分にする目標が設定されるなど、脱炭素化も急務である。本研究は航空産業が2050年の排出目標を達成するために、ポストコロナ社会において機体の寿命・燃費・航空需要をどのように変化させる必要があるのかを議論する。
Encouragement-13 河原 康仁(工学府) 10
鉄鋼材料における炭素クラスターを介した炭化物の析出機構の直接観察
 
鉄鋼材料中において、炭素(C)は固溶C、Cクラスター、炭化物と様々な状態で存在し、機械的特性に与える影響はそれぞれ異なる。本研究では、原子分解能STEM法を用いることで、固溶C、Cクラスター、炭化物の結晶構造を明らかにすることで、相変態過程を解明した。
Encouragement-14 Muhammad Irfan Maulana Kusdhany(Graduate School of Integrated Frontier Sciences) 12
Establishing a Quantitative Structure-Property Relationship for Porous Carbons in CO2 Capture Applications
 
Porous carbons are promising candidates to replace liquid amine as CO2 sorbents via physisorption, with their advantage being their lower energy requirement for sorbent regeneration. However, to date, it has been difficult to determine how the structure and composition of the carbons affect CO2 adsorption. To solve this, data was collected on various porous carbons from the literature and Bayesian regression models were developed to predict the CO2 adsorption isotherm from the porosity and chemical composition of the carbons. The models are then analyzed to clarify the relationships.
Encouragement-15 Nan Zhang(Graduate School of Engineering) 14
Reverse NH3 concentration effect on NH3 induced hydrogen embrittlement
 
Hydrogen embrittlement (HE) induced by NH3 was studied. Hydrogen is created by the decomposition of NH3, and it results in HE. Interestingly, increasing the NH3 concertation reduced the HE. The possible explanation of this inverse NH3 concertation dependency was the following. The NH3 adsorbed on the Fe surface can decompose when the adjacent site is empty. The increase in NH3 concentration reduced the empty site. Therefore, the amount of hydrogen created by the decomposition of NH3 is reduced with increasing the NH3 concertation. It leads to less HE.
Encouragement-16 Xiao-feng Shen(新領域学府) 10
可視-近赤外応答型色素増感剤を用いたシート型色素増感光触媒による水素製造
近年、色素を担持したナノシート型光触媒による水素製造が注目されている。本研究では、シート型及びシートを3D構造に集合したマイクロフラワー型TiO2を水熱合成法により合成し、色素増感剤(PBTTC)を担持した。PBTTC/Pt-TiO2 (micro-flower)は可視-近红外光照射下、触媒回転頻度が1505 h-1であり、800 nmにおける見かけ量子効率が 6%であった。
Encouragement-17 Ueno Kotaro(Interdisciplinary Graduate School of Engineering Sciences) 10
Development of an analytical method for shear transformation products in steels
 
Steel is an Eco-friendly material from the life cycle assessment (LCA) point of view. Automotive industries are now in revolution dealing with new power sources and automations. Since the most of the structural parts of vehicles are still made of steels, strengthening of steels is essential to improve crashworthiness as well as fuel efficiency for lower environmental load. In this poster, we introduce an analytical method for shear transformation products in steels which are vital for next-generation high strength steels.
Encouragement-18 Tavoos Hassan Bhat(Interdisciplinary Graduate School of Engineering Sciences) 11
Co-benefits assessment of zero-emission public urban transport strategy in Delhi (India)
 
This study aims at assessing a sustainable, Zero-emission battery operated public transportation (BOPT) scenario in Delhi, which can significantly improve air quality (PM2.5 emissions) and thus have positive health benefits, improve energy security, favorably affect employment, and provide climate co-benefits owing to lower GHC emissions. We develop an Heath impact assessment model to evaluate the environmental, health and economic benefits of BOPT in Delhi. Expected results are quantified as reduction in annual mortality, Economic benefits of reduction in health impacts as well as reduction in CO2 emissions.
Encouragement-19 笠 僚宏(理学府) 11
光エネルギー変換デバイスの高効率化を目指した有機分子の超長距離励起子拡散
 
安価な有機光電変換デバイスの実用化は省エネルギー、省資源化の一つの有効な手段である。その機能発現には有機固体中での長距離エネルギー拡散が重要であるが、無機固体に匹敵する長い拡散距離を持つ有機固体の報告は少ない。本研究課題では、有機分子における励起一重項状態と励起三重項状態の拡散機構の違いに着目し、二状態が平衡状態にある分子の単結晶中におけるエネルギー拡散ダイナミクスを時間分解的に解明する。
Encouragement-20 Chairunnisa(Interdisciplinary Graduate School of Engineering Sciences) 10
Comparative study of activated charcoals and silica gels in dehumidification technology
 
On this occasion, we will present an independent drying method that allows us to remove excess humidity and cool down the air separately. By using low cost with abundant benefits of conventional material, activated charcoal and silica gel, we tried to find sustainable ways to handle excess moisture in indoor air.
Encouragement-21 陳 伊新(総合理工学府) 12
Ca(BH4)2のリシエーション過程における固体電解質自己生成反応
 
以前、我々は電極合材中に電解質を含まずとも、固体電解質であるLiBH4が自己生成することで、充放電できるMg(BH4)2を報告した。充放電電位が約0.8 V vs. Li/Li+であるため、高電圧な電池設計のためには、より低い充放電電位が期待できるCa(BH4)2を用いてアセチレンブラック (AB) との混合のみで充放電実験を試みた。その結果、低い充放電電位を示したことを明らかになった。
Encouragement-22 Yang Zhaosheng(Interdisciplinary Graduate School of Engineering Sciences) 11
Performance Enhancement of an Adsorption Heat Exchanger with Aluminium Foam Coated with Activated Carbon
 
The performance enhancement of adsorption heat exchangers composed of aluminium foam coated with activated carbon was investigated in the present study. Two types of activated carbon namely (1) MSC-30 with 3203 m2/g and SAC-2 with 2992 m2/g were investigated as the adsorbent coated on the metal foam. This enhancement leads to an increase of specific cooling power (SCP) and coefficient of performance (COP) of the adsorption heat pump.
Encouragement-23 岡本 直也(総合理工学府) 11
宇宙線ミュオンを用いた断層撮像手法による大深度地下トンネル工事を対象とした防災システムの開発
 
シールドトンネル掘削工事に伴う陥没事故が社会問題となっている。陥没事故を防止するためには、陥没以前に地中空洞を発見する必要があるが、既存の地中探査手法では発見できない深度・径の空洞が存在する。そこで本研究では、宇宙線ミュオンを用いた地中探査手法を開発し、トンネル掘削時の陥没事故を対象とした防災システムの開発を目指す。そして今回は、本システムの主要部分であるミュオン検出器の開発に関して報告する。
Encouragement-24 Enes Muhammet CAN(Graduate School of Integrated Frontier Sciences) 13
Gas Diffusion Layers with Patterned Wettability for Advanced Water Management in Polymer Electrolyte Fuel Cells
 
Polymer electrolyte fuel cells are one of the most promising energy conversion devices for a carbon-neutral society. Under high current density operation, however, due to excessive water accumulation in the gas diffusion layer (GDL), efficiency of the system decreases dramatically. Here, we propose a novel “jigsaw-inspired” method for inducing patterned wettability to create dedicated pathways for oxygen and water transport in the GDL. This simple yet highly effective method increase the efficiency of the system significantly.
Encouragement-25 松嶋 そら(経済学府) 16
産業連関表の実質化法が構造分解結果に与える影響
 
産業連関表はカーボンフットプリントの推計・分析に有効なツールである。複数年の産業連関表を用いる際に、基準年に価格を揃えることを実質化というが、実質化方法の違いが分析結果にバイアスを与える可能性がある。本研究は、そのようなバイアスにはどれほどの影響力があるのかということを明らかにするために、ダブルデフレーション法という方法とノンサーベイ法であるGRAS法という二つの方法を比較する。
Encouragement-26 前野 啓太郎(経済学府) 14
グローバルサプライチェーンの再構築を通じたCO2排出削減
 
世界で進むグローバルサプライチェーン(GSC)の再構築に伴い、各国各産業は低炭素型のGSCを再構築する必要がある。本研究は、ある産業GSCにおけるCO2ホットスポットの再構築が、世界のCO2排出に与える影響を分析するフレームワークを開発し、日本の自動車GSCを対象にケーススタディを行った。結果から本研究は、当該GSCの再構築によるCO2削減効果を発見し、よりグリーンな再構築に必要な政策を提案した。
Encouragement-27 徐 祥源(総合理工学府) 10
環境対応型の吸着式ヒートポンプの評価と開発
 
昨今、我々の生活は資源枯渇や地球温暖化といった様々な環境、エネルギー問題に直面しており、再生可能エネルギーを有効に利用する技術は、非常に重要な課題である。吸着式ヒートポンプは、太陽熱や排熱など100度以下の熱源を駆動源として利用しており、環境への影響が極めて小さい。本研究では、吸着式ヒートポンプに使われる組み合わせ(吸着剤と吸着質)の特性を評価し、吸着式ヒートポンプの実用化に貢献することを目指す。
Encouragement-28 齊藤 圭太(理学府) 10
光駆動液晶液滴の回転運動
 
生体物質による微小な力で細胞内部の巨視的物性が変化することが明らかになり、細胞等の柔らかい物質では、局所的かつ微小な力で巨視的物性が変化することが示唆され、高効率外場応答性素材への応用が期待されている。本研究では、局所力源の高効率制御を目指し、円偏光で回転が誘起できる液晶液滴を用いた外場応答性粒子の作成と回転運動の評価を行った。さらにその応用として、これら粒子を用いた速度場の構築を行った。
Encouragement-29 吉澤 大佑(経済学府) 17
カーシェアリングサービスの拡大に伴う環境への影響
 
2050年カーボンニュートラルにむけて乗用車からのCO2排出を削減することは非常に重要である。今後予想される自動車の進化の中でも、カーシェアリングは車の使い方を最も大きく変える方法であり、カーシェアリングの普及が環境に与える影響を把握する必要がある。本研究では、乗用車のストック・フローモデルを応用し、カーシェアリングが拡大した際のCO2排出量の変化を包括的に分析できるフレームワークの開発を行う。
Encouragement-30 Yu Hao(総合理工学府) 10
Activated carbon derived from pine cone
 
The porous morphology and chemical properties of activated carbon would be highly effected by the precursor materials and operating conditions. This study will use pine cone as precursor material to produce activated carbon and explore the best experimental condition to get the activated carbo production with good porous structure and high water adsorption capacity.
Encouragement-31 MALEHMIRCHEGINI LADAN(Interdisciplinary Graduate School of Engineering Sciences) 12
Demand Response Modeling Development for Urban Customers in a Smart Grid Electricity Market
 
Developing a mathematical modeling approach to formulate both price-based and incentive-based demand response systems in the wholesale market in Japan, considering the concept of dynamic price elasticity of demand, single and multi-period loads, and customer and service provider benefit functions. The proposed model is founded on the theories of price and customer in microeconomics which can help decision-makers in the electricity market evaluate the customers' behaviors based on the decision variables like the price of electricity and customers' participation level and incentives and discomfort from the reduced electricity.
Encouragement-32 高山 久美(理学府) 11
地球大気と宇宙プラズマの遷移領域におけるエネルギー変化の解明
 
本研究の目的は、地球大気と宇宙プラズマによる力学的エネルギーの上下結合と電離圏での電磁力学エネルギーへの変換・面的伝搬を紐解くことである。出発点として、大気力学的にその発生領域と出現特性が比較的明らかにされている大気波動の一つ、「準6日波」による影響が電離圏電流の励起を通じて地上磁場変動に現れる現象に着目した。手法として、大気現象の再現を可能とするモデル及び地上多点磁場観測データの比較解析を行う。