研究室紹介

この研究室では「燃焼を科学する～カーボンニュートラルから宇宙まで～」をスローガンに，水素やアンモニアなどのクリーンエネルギーや，低環境負荷の冷媒の着火性・燃焼威力等を学術的に理解することにより，社会実装（実用化）のための安全性を確保することを目的として一連の研究を行っています。わかりやすくいうと，カーボンニュートラル達成のためには，二酸化炭素を極力排出しないクリーンエネルギーの利用拡大が不可欠ですが，そのためにはこれらのクリーンエネルギーの着火・燃焼挙動がどのようなメカニズムで成り立つのかを理解することが大事です。もちろん，先人の活躍で広く確立された知見が得られているところもありますが，例えば流れるガスへの着火性は止まっているガスへのそれとはまた異なりますし，電気スパークで火をつけたか，裸火で火をつけたか，あるいはレーザーかなど，着火源によっても着火のしかたは変わります。また，昨今注目されている水素とアンモニアの混合燃料は，水素の強燃性とアンモニアの弱燃性のメリットをいいとこどりした燃料として期待されていますが，最近注目を集め始めたがゆえに，例えば混合燃料の組成比と着火エネルギーなどの関係といったような基礎的特性も十分解明されているわけではありません。

ほかにも，宇宙空間での燃焼挙動は重力がないので，地上のそれとは異なりますし，なにより宇宙船内は密閉空間ですので，二酸化炭素等で消火しようとすると居住者が窒息してしまいますし，水をかけると故障して帰還困難になる恐れがあります。ですから万一宇宙船内で火災が起こった場合，地上と同じ考え方で消火活動を行うことはなかなか難しいと思われます。そこで例えば火炎を「吸って消す」ことができれば，これらの問題をクリアできると考え，そのような研究を進めています。

このように，当研究室では脱炭素エネルギーの基礎的着火・燃焼挙動を，物理・化学・数学などの理論や実験を通して明らかにするとともに，成果をもとにして，地球温暖化させない冷媒を用いた次世代エアコンの開発，火災対策ばっちりの宇宙船の開発，より確実なエンジン燃焼技術の開発につなげています。実験によらず計算で現象を再現するシミュレーションにも積極的に取り組んでいます。最近ではデータサイエンスと融合して，「いつ」火災が起こるかを予知する研究も始めています。

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「研究室」というと，一日中暗い部屋にこもって実験…というイメージがあるかもしれませんが，実はそんなことはなく，今まで以上に外部との密接なかかわりあいが生じます。たとえば当研究室では，国立の研究所や関連研究を行っている他大学と交流の機会が多くあります。また積極的に国内・国際学会に出かけて研究成果の発表を行っております。在学中にしか得られない経験も多々あると思いますので，興味のある人はぜひ研究室を訪れてください！