成果報告書詳細
管理番号20130000000968
タイトル*平成24年度中間年報 最先端PG(Mega-ton Water System) 濃度差エネルギー回収(PRO)膜形成技術研究(H22-H25)
公開日2014/1/25
報告書年度2012 - 2012
委託先名東レ株式会社
プロジェクト番号P09025
部署名環境部
和文要約開発項目「最先端PG(Mega-ton Water System)/PROシステム/膜形成技術研究」平成22年度-平成25年度のうち平成24年度分中間年報:1) 研究方針:近年、塩分濃度差をエネルギーへ変換する方法として、半透膜を利用した抗圧浸透法(PRO)が注目されている。これまでに、市販の複合半透膜等を用いた開発研究がなされてきたが、塩水側から淡水側へごくわずかながら透過した塩分が支持膜中に蓄積して濃度分極を生じさせ、浸透圧の低下により発電の駆動力となる透水量が大きく減じる、という問題があった。そこで本研究では、高い発電量を得るために、膜内への塩蓄積による濃度分極を解消する支持膜構造を持たないポリマー薄膜の形成を行い、a)高い透水性(純水透過係数(A値)>5×10-9kg/m2/Pa/s)、b)浸透圧差の低下を抑えるための高い塩バリヤー性(塩透過係数(B値)<1×10-7m/s)、を目指した研究を行う。 2)本年度は、水の流路となるナノオーダーの細孔をより多く形成するための、膜形成処方とポリマー分子設計、に取り組み、前年度比でA値を最大で1倍以上増大させ、目標を上回る7.6×10-9kg/m2/Pa/sのA値を有する正浸透膜を新たに見出した。来年度は、本年度までに見出した高透水性素材を適用して中空糸膜化に注力し、新規膜素材による中空糸膜モジュールの試作、および濃縮海水による特性評価を行うことで、最終年度の目標値(12W/m2、7wt%塩濃度)達成を目指す。
英文要約Title: Funding Program for World-Leading Innovative R&D on Science and Technology (FIRST Program). Mega-ton Water System. Pressure Retarded Osmosis. Membrane Formation Technology. (FY2010 - FY2013) FY2012 Annual Report: 1) Research Line: Energy recovery from concentrated brine by pressure retarded osmosis is one of the most desirable technologies for an energy-saving seawater RO system. However, the problem of internal concentration polarization caused by salt accumulation inside of the support layer of osmosis membrane has not been solved for a long time. This research is carried out on the formation of osmosis membrane without support layer using polymer chemistry and thin-layer membrane fabrication technology. The target of osmosis membrane performance is A-value > 5x10^-9 kg/m^2/Pa/s and B-value < 1x10^-7 m/s.: 2) In this fiscal year, in order to form more fine pores used as a channel of water molecule, an investigation for a condition of membrane fabrication and new polymer design were conducted. As a result, a promising material of PRO membrane in which A value was increased to 7.6x10^-9 kg/m^2/Pa/s, which is higher than the target performance was found out. In next fiscal year, using the promising material obtained by the current year, we concentrate on forming a new hollow fiber membrane, and we're going to build a prototype module and evaluate the characteristics under the concentrated brine condition, and aim at achievement of the desired value of the last fiscal year (12W/m2, 7wt% salt concentration).
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