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秋山 佳丈 教授、森脇 洋 教授らの研究グループが、超音波によるマイクロプラスチックの100倍濃縮回収技術開発に成功

2023.03.31

　信州大学学術研究院繊維学系の秋山佳丈教授および森脇洋教授らの研究グループでは、近年環境問題として注目されているマイクロプラスチックの濃縮回収法として、超音波による音響収束を用いることを提案し研究を進めています。今回、この音響収束による分離機構を四連続で設けることで、様々なサイズのプラスチック粒子を100倍濃縮可能な装置の開発に成功しました。
　現在、マイクロプラスチックの回収は、一般にメッシュによる濾過により行われていますが、メッシュサイズより小さいマイクロプラスチックは回収できていませんでした。そこで、我々は、流路中で適切な周波数の超音波を照射すると、プラスチック粒子が流路中央に集まる音響収束という現象を利用し、マイクロプラスチックを濃縮回収する技術開発を進めています。従来は、濃縮率は3倍程度と低いことが問題でしたが、今回、この分離機構を四連続で設けたガラス製流体デバイスを開発しました。このデバイスを用いて、10 µm～200 µｍのプラスチック粒子懸濁液を毎分 1mLで処理し、その90％以上を回収することに成功しました。
　今後は、流路を並列化し、処理流量をアップすることで実用化を目指します。特に、国内唯一の繊維学部に所属する研究グループとして、洗濯排水に含まれる繊維由来のマイクロプラスチックの回収デバイス開発に取り組んで行く予定です。
　なお、本研究成果は、Separation and Purification Technology 誌オンライン版に令和5年3月26日に公開されました。
　詳細はプレスリリースをご覧ください。

＜論文情報＞＞
著者: Tatsuki Jonai, Yuimaru Ohori, Tadahiko Fujii, Akemi Nakayama, Hiroshi Moriwaki, Yoshitake Akiyama
論文タイトル: A collection device for various-sized microparticles that uses four serial acoustic separations: working toward microplastic emission prevention
掲載誌情報：Separation and Purification Technology (Elsevier社)
DOI: 10.1016/j.seppur.2023.123697
Webサイト: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1383586623006056

四連続分離デバイスの概要（上）と写真（下）