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• カーボンニュートラル社会の実现に向けてバイオマスなどの有机资源の有効利用が望まれる
• 電場 磁場分離したマイクロ波^＊1 を用いたバイオマスの「超」急速热分解反応を开発
• リグノセルロースや食品廃弃物などの有机炭素资源の有効活用に贡献

　林地残材や农业残滓などのリグノセルロースや、食品廃弃物といった地域の未利用バイオマス资源は、バイオマス発电燃料や机能性材料として利用の促进が期待されます。バイオマスに由来する炭素材料（バイオチャー）は、炭素を固体として长期间にわたり贮蔵することが可能であり、脱炭素化に贡献することができます。
　九州大学の椿俊太郎 准教授、東北大学の福島潤 助教、産業技術総合研究所の山口有朋 研究部門長、みなも株式会社の西岡将輝 博士、東京工業大学（現 東京科学大学）の和田雄二 名誉教授の研究グループは、マイクロ波の電場加熱と磁場加熱の空間的な分離により、効率的にバイオマスを「超」急速熱分解する技術を開発しました。本方法では、半導体式マイクロ波発振器^＊2 と电场?磁场分离型の空洞共振器を用いて、マイクロ波の电场と磁场を分离することで、热分解反応中のバイオマスの効率的な加热を実现しました。バイオマスは热分解によって炭素化が进むと、诱电体から导体に変化するため、マイクロ波の吸収特性が着しく変化します。炭素化したバイオマスはマイクロ波を反射してプラズマが発生してしまうため、マイクロ波の电场による诱电加热^＊3 では効率的な加热が困难でした。そこで、マイクロ波磁场による诱导加热^＊4 を組み合わせることで、炭素化の進んだバイオマスでも効率的にマイクロ波加熱することができるようになりました。さらに、915 MHz を用いた空洞共振器の大型化や、2.45 GHz のフロー式の磁場加熱装置を開発し、高効率化を達成しました。
　本研究成果はElsevier の「Chemical Engineering Journal 」誌に2024 年9 月28 日（土）（日本時間）にオンライン掲載されました。

＊1　マイクロ波
周波数が300 MHz~30 GHzの電磁波の一種で、通信（携帯電話、WiFiなど）やレーダーとして広く利用される。2.45 GHzや5.8 GHz の特定の周波数は、家庭用電子レンジや産業用加熱装置としても利用される。スケールにアップには波長の長い915 MHzが有効であるが。さらに低い周波数（300 MHz以下）は高周波とも呼ばれる。 

＊2　半导体式マイクロ波発振器
従来の电子レンジは真空管（マグネトロン）式であり、位相や周波数、出力が経时的に変化しやすい。一方、半导体式マイクロ波発振器ではこれらを精密に制御することができ、これによって従来の电子レンジでは困难な、繊细なマイクロ波加热制御が可能となった。さらに、近年、高出力の半导体によるマイクロ波加热装置が普及しつつある。&苍产蝉辫;

＊3　诱电加热
マイクロ波や高周波の电场によって、水などの双极子の回転缓和に伴って発热が生じる现象。&苍产蝉辫;

＊4　诱导加热
金属や炭素などの导体に磁场を与え、表面に生じる涡电流を生じ、ジュール加热が生じる现象。

掲載誌：Chemical Engineering Journal
タイトル：Process intensification of the ultra-rapid pyrolysis of bamboo by spatially separated microwave electric and magnetic fields
著者名：Shuntaro Tsubaki, Jun Fukushima, Aritomo Yamaguchi, Masateru Nishioka, Yuji Wada
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