水循環社会の実現により、世界中の人々の生活の質(QOL)向上に貢献する信州大学COI

2020年10月14日

シナリオを実現する

主催：
信州大学COI 世界の豊かな生活環境と地球規模の持続可能性に貢献するアクア・イノベーション拠点
開催日：2013年11月 1日

解くべき課題

◆環境負荷を低減した海水の淡水化
◆農業用水にも使えるような低コストの造水
◆工業用水の循環的な利用
◆有害物質を除去した安心・安全な水の確保

世界の水事情
社会実装の姿

取組のポイント

10年後の目指すべき社会像を見据えたビジョン主導型のチャレンジング・ハイリスクな研究開発、COI（センター・オブ・イノベーション）プログラム採択案件

◆ナノカーボン材料技術とオールジャパン体制の産学官連携による画期的な物質分離材料の開発
◆革新的な「造水/水循環システム」の構築と社会実装
・多様な水源から飲料水/農業/工業に使える水を造る。
・生活環境を衛生的に保つように水を循環させる。

目指すべき将来の姿

取組内容

◆ナノカーボン分離膜による脱塩技術の開発
・ナノカーボン材料を使用することにより、従来の脱塩用高分子膜に比べ、脱塩性・透水性・耐ファウリング(汚濁)性・耐塩素性などのロバスト（頑強）性に優れた膜を開発する。
◆ナノカーボンRO（逆浸透）膜のモジュール化
・海水淡水化から排水再利用まで幅広く適用することを目的に、開発したナノカーボン膜に適した基材やスペーサ等の検討を行い、モジュール化技術を確立する。
◆ナノカーボンRO膜のシステム化
・海水淡水化・下排水の再生・超純水製造を対象とした実証試験を行って、社会実装できるシステムに仕上げる。
◆膜・モジュールの設計高度化
・計算科学や構造解析・細孔分析等の側面からカーボン膜の開発を支援する。
・流体シミュレーション等により、モジュール設計を高度化する。
◆ナノ材料科学を用いた新材料・新プロセスの開発
・重金属、アニオンなどの有害イオンを除去する無機結晶材、特定物質を選択的に透過させるパリレン表面重合膜を開発し、システム化する。
・ナノ材料とゴムや樹脂との複合化により、耐久性や耐熱性を飛躍的に高めた新材料を開発する。
◆水環境エンジニアリング
・大気 - 海洋 - 陸域を連成した世界初の水大循環モデルを完成し、対象地域の水環境予測を行う。
・アジア・アフリカ地域のフッ素汚染状況を基に、フッ素の移動のダイナミック解析を行い、フッ素を含む水資源管理システムを構築する。