研究室プラズマ・環境工学研究室 教員名吉田 恵一郎 カテゴリー

電気電子システム工学科 Department of Electrical and Electronic Systems Engineering

新しい手法を用いたPM2.5，PM0.1の捕集・分解

100 um0.01 um 0.1 um 1 um 10 um

PM10

PM2.5PM0.1

石油の燃焼機器からの微粒子Environmental Health Perspect (2010)

黒煙粒子の模式図

凝集した0.1μm以下の炭素粒子の間隙に炭化水素

類が吸着されており，呼吸器疾患，循環器疾患および肺がんの増加因子となる．

M.V. Twigg, et al., et al. ‘Cleaning the Air We Breathe -Controlling Diesel Particulate Emissions from PassengerCars’, Platinum Metals Review, 53(1): 27-34

捕集

再生

＋

帯電させた誘電体

e-

＋＋＋＋

PM荷電

e- PM表面放電極

接地電極

オフセットAC

DBDによる非熱プラズマ AC H.V.

• 低圧力損失• 低消費エネルギー• 静電誘導再飛散

T. Yamamoto, T. Abe, T. Mimura, N. Otsuka, Y. Ito, Y. Ehara, et al., "Electrohydrodynamically Assisted Electrostatic Precipitator for the Collection of Low-Resistivity Dust," IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 45, pp. 2178-2184, 2009.

++ ++Fc

Fe

Fehd

Fadh

E++

---

PM2.5の濃度分布 発生源と粒子サイズ

天然微粒子

従来型黒煙処理法

セラミックフィルタ（DPF） + 加熱再生

圧力損失 排ガス昇温のための燃料消費

静電集塵は使えるか？

新手法の基本構造 試作装置（1）

A

A’

アクリル管

石英ガラス管

ガス入口

ガス出口

オフセットAC高電圧

A-A’

PM 荷電針

接地電極

表面放電極

Vdc

Vac

DC 高電圧

試作装置（2）

• 誘電体表面をイオン散布により集塵極化

• その場でPM酸化分解まで行う

PM低減率

排ガス中

PM濃度

K. Yoshida, "Aftertreatment of Carbon Particles Emitted by Diesel Engine using a Combination of Corona Discharge and Dielectric Barrier Discharge", IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. 55, NO. 5, pp.5261-5268 (2019)

新手法の着眼点

＋

＋

＋＋

導電性粒子の誘電体表面への付着力により再飛散を起こさない．

E