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社会基盤金属素材の水平リサイクルに向けたダイナミック物質フローモデル解析

社会基础设施金属材料横向回收动态物质流模型分析

基本信息

批准号：
17J05298
负责人：
武山健太郎
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

金属資源はその埋蔵量が有限であり、その採掘においては様々な環境負荷や社会的影響を生じる可能性があり、資源の循環利用への関心が高まっている。その一方で、先行研究においては人間の経済活動に伴う資源循環においては、多くの金属資源が散逸している事が指摘されている。本研究においては最大の生産量を誇る金属材料である鉄鋼材に着目する。鉄鋼材は様々な元素が特性発現のために添加されている。そのため、二次資源の利用による天然資源の消費削減に大きな効果が期待できると考えられる。一方で、鉄鋼循環利用においてはトランプエレメントであるCu等の混入によって鉄鋼材の性能の低下が懸念されている。本研究においては、動的マテリアルフロー分析モデルを構築し、合金元素と不純物元素を考慮した鉄鋼材の動的マテリアルフロー分析を実施し、鉄鋼材およびそれに随伴するNi, Cr, Cuの蓄積状態の時系列変化を推計する。動的マテリアルフロー分析モデルはMaTraceモデルに基づき構築した。MaTraceモデルは単年に生産された製品・素材の蓄積状態を明らかにするモデルであったものを複数年の生産に拡張する事によって、鉄鋼材に蓄積する各種元素の濃度を明らかにする事が出来、不純物元素の影響をより明確に評価する事が可能である。また、不純物元素であるCuの混入については、Cu素材の鉄スクラップへの混入率を用いて考慮した。このモデルを用いる事によって、鉄鋼循環における各プロセスにおける技術パラメータの変化に伴う各種元素の濃度を変化を明らかにする事が可能であり、ライフサイクルの異なる技術を同じ基準で比較する事が可能であり、鉄鋼循環の持続可能性向上に寄与する技術開発・導入への指針を与える事が可能である。

Metal resources are limited in quantity, mined, loaded on the environment and affected by society, and are highly concerned about recycling. The first part of the study is to criticize the activities of human beings, the circulation of resources, and the dispersion of metal resources. This study aims to maximize the production of metallic materials such as iron and steel. Iron and steel are added to the surface of the steel. Natural resource consumption reduction is expected to result from the utilization of secondary resources. On the one hand, the recycling of iron and steel is a problem. The mixing of copper and other materials causes the performance of iron and steel to be lowered. In this study, the accumulation of Ni, Cr and Cu in iron and steel products was calculated in a time-series manner. Dynamic analysis of trace elements The concentration of various elements in iron and steel products accumulated in a single year of production shall be clearly determined, and the influence of impurity elements shall be clearly evaluated. The impurity element Cu is mixed with the impurity element Cu. The iron content of Cu is mixed with the impurity element Cu. For example, if the iron and steel cycle is different, the iron and steel cycle will be different. If the iron and steel cycle is different, the iron and steel cycle will be different. If the iron and steel cycle is different, the iron and steel cycle will be different.

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Estimation of inflow and outflow of domestic accumulation using dynamic MFA model

使用动态MFA模型估算国内积累的流入和流出

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kentaro Takeyama;Hajime Ohno;Kazuyo Matsubae;Kenichi Nakajima;Yasushi Kondo;Tetsuya Nagasaka
通讯作者：
Tetsuya Nagasaka

動的マテリアルフロー分析を用いた鉄鋼資源循環に与える異材混入の影響評価

利用动态物质流分析评估异物污染对钢铁资源循环的影响

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
武山健太郎;松八重一代;中島謙一;長坂徹也
通讯作者：
長坂徹也

Dynamic material flow analysis of nickel and chromium associated with steel materials by using matrace

利用Matrace分析镍、铬与钢铁材料的动态物质流分析

DOI：
10.1051/mattech/2017012
发表时间：
2017
期刊：
Materiaux & Techniques
影响因子：
0.9
作者：
Kentaro Takeyama;Hajime Ohno;Kazuyo Matsubae;Kenichi Nakajima;Yasushi Kondo and Tetsuya Nagasaka
通讯作者：
Yasushi Kondo and Tetsuya Nagasaka

Estimation of potential of steel scrap as secondary resource of alloy elements using dynamic input-output model based material flow analysis

基于物质流分析的动态投入产出模型估算废钢作为合金元素二次资源的潜力

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kentaro Takeyama;Hajime Ohno;Kazuyo Matsubae;Kenichi Nakajima;Yasushi Kondo and Tetsuya Nagasaka
通讯作者：
Yasushi Kondo and Tetsuya Nagasaka

動的マテリアルフロー解析に基づく鉄鋼資源循環システムの評価手法の検討

基于动态物质流分析的钢铁资源循环系统评价方法研究