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大門 裕之(だいもん ひろゆき)

所属 国際交流センター
兼務 先端農業・バイオリサーチセンター
環境・生命工学系
職名 教授/国際交流センター長
専門分野 環境化学工学 / 環境科学 / 超臨界流体工学 / 分析化学
学位 博士(工学)(豊橋技術科学大学)
所属学会 廃棄物資源循環学会 / 化学工学会 / 環境科学会 / 水環境学会など
E-mail daimon@cir.ignite
※アドレスの末尾に「.tut.ac.jp」を補完してください
研究室web http://water.ens.tut.ac.jp/index.html

研究紹介

 生態恒常性の高い社会の構築を目指し、廃棄物リサイクル・バイオマス生産や利活用技術の開発および評価を行っている。高温高圧水(120-450℃、0.2-25MPa)や超臨界二酸化炭素(30-300℃、0.8-35MPa)を用いた研究から、豚の餌づくり、廃油用バーナーの開発、環境試料からキノン化合物抽出手法と分析手法の開発まで、幅広く取り組んでいる。また、各市のバイオマスタウン構想にも携わっている。
 無機物から有機物まで、生産プロセスから廃棄物処理まで全ての工程を、高温高圧水や超臨界二酸化炭素を用いた研究の対象としていることが本研究室の特長である。
 低炭素循環型社会の構築に向けて、技術開発、各ステークホルダーとの連携、制度的隘路の克服、新しい社会システムの創造に、社会システム工学の概念に基づき取り組んでいる。

テーマ1:バイオマス生産および利活用研究拠点の構築

概要
バイオマス生産および利活用研究拠点からの展開

研究の概要
下水汚泥を含むバイオマス(生物資源)利活用、農業発展に寄与する植物工場の普及促進、CO2排出量の低減、自治体経営のあり方や縦割り行政の改善、新産業や雇用の創出、地域活性化等は、海外も含め多くの地域で課題となっている。申請者は、これら問題解決のための一例として、「豊川バイオマスパーク構想」という新たな社会システムを提案し、実証試験を行った。各自治体や産学官民連携のもと先導的事例を示すことで、行政や市民の理解を得ることができ、パラダイムシフトを促した。この結果、ここで得られた成果を活かした実際のシステムが海外を含む各地で展開されるまでになっている。
今回はその文系的イノベーション(社会実装・政策提言)であり、下記の協働研究等を通して、本システムの発展的開発や有効性の評価を実施し、本学を中心とした協同研究体制によって社会ニーズに即した実践的な先導的モデルを発信する。
【1】豊橋市内で行うPUB研究拠点、【2】青森県で行うNEDO実証事業、【3】東南アジアを対象としたバイオマス有効利用システム導入促進研究拠点、【4】畜産排水を対象とした小規模発電システム実規模実験場。
*NEDO:国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構(経済産業省管轄)

目指すべき方向
未利用のバイオマス資源を利活用し、エネルギー生産およびバイオマス生産等に有効活用するこの構想は、地域活性化・地方創生事業としても期待され、事業性の高さや工夫が実証されれば、普及が進むと考えられる。既存の技術を科学し(学び・知り)、社会ニーズに即したイノベーション(コストも意識したシステム改善、システムの複合化、地域の実情に沿った新システム提言および工夫等)による社会実装を目指す。地域や現場の課題を新しいあるいは既存の技術ありきで取り組むのではなく、数多くの民間企業や幅広い職種との連携により既存の技術を応用し、課題解決に向けた実践的な研究拠点の構築を目指す。そして、文系的イノベーションの重要性を社会に提言する。

キーワード

バイオマス利活用、マルチジェネレーション、広域・省庁間・農商工観・産学官民連携、メタン発酵

テーマ2:新規微生物群集構造解析手法の開発と応用

概要
次世代型微生物指標解析

 超臨界二酸化炭素の新たな応用として、環境中に存在する微生物から菌体キノンを効率的に抽出し、分析をする手法の開発を進めております。これにより、環境中に存在する微生物の群集構造を迅速に解析することが可能となります。本手法の応用としては、菌体キノンをバイオマーカー(環境指標)として、メタン発酵法・活性汚泥法・バイオレメディエーションのモニターリングなどがあります。家畜の検診としての適用も進めております。

キーワード

バイオマーカー、キノン化合物、メタン発酵、活性汚泥、微生物

テーマ3:高温高圧流体を用いた新規応用技術の開発

概要
高温高圧流体を用いた新規応用例

 高温高圧条件下で温度や圧力などの操作条件を変えることにより、水の物性を大きく変化させ、反応場としての流体の性質を幅広く制御することが可能となります。このことから、近年、様々な分野において高温高圧水を用いた応用技術が注目を集めています。本研究室では、持続的循環型社会を構築するための要素技術として、本技術を用いた下記の様な応用研究を行っております。
○廃棄自動車触媒からのレアメタルの回収、
○炭素繊維強化樹脂からの再生容易な炭素繊維の回収、
○天然未利用物質からの繊維回収、
○アルミニウムドロス残灰の無害化および再資源化、
○鋳物成型廃砂の再生処理、
○ポリ乳酸の循環型社会構築促進材料化などです。

キーワード

再資源化、超臨界流体、ポリ乳酸、レアメタル、炭素繊維

担当授業科目名(科目コード)

化学工学、超臨界流体工学持論(日英)、日本事情

エコロジー工学卒業研究、環境・生命工学輪講1、環境・生命工学輪講2、環境・生命工学特別研究

その他(受賞、学会役員等)

 低炭素循環型社会システムの構築、下水汚泥の有効利用、海洋バイオマス利用周辺技術開発、工学的農法の探索、バイオマス利活用の評価、社会システム工学の展開、インドネシアにおける産業排水処理とエネルギー回収、東アジアへのバイオマスタウンの展開、国際的産学官連携、環境を考える人材育成、国際協力・交流、地球環境問題

平成22年度 厚生労働大臣表彰 とよはし障害者青年学級実行委員会 ; 事務局長として受賞
平成26年度 国土交通大臣賞 循環のみち下水道賞 豊橋技術科学大学 ; 研究代表者として受賞
平成27年度 豊橋市社会福祉大章 とよはし障害者青年学級実行委員会 ; 事務局長として受賞
平成28年度 文部科学大臣表彰 科学技術賞 科学技術振興部門 大門裕之 受賞


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