Establishment of design method and high field generation technique for highly efficient microplastic collector from ocean environment

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2022年7月に受理された論文において「超高磁場を用いたマイクロプラスチック回収」について報告した．これまで磁気分離分野では用いられてこなかった解析手法である粒子法を用いて，申請者らが提案した回収構造の実現可能性を調査するものである．2023年現在では実現できないサイズ及び磁場強度であるが最大磁場15 T程度を1.5 mにわたり発生させることで海水に含まれるマイクロプラスチックを80 %程回収できることが確認された．一方，シミュレーションモデルでは極めて小さいマイクロプラスチックを表現するために水粒子内の体積分率からなる力を仮定しているがこれらモデルの検証を行なっていく必要がある．また，2022年10月に開催された国際会議ではマイクロプラスチック回収に必要な超高磁場無絶縁マグネットの解析についても報告した．超高磁場下ではマグネットに働く電磁力によりマグネットが動き，鎖交磁場が変化することで望ましくない電流が流れる可能性がある．無絶縁であることから誘導電流はマグネット内部の至る所で環流として現れ，コイル電圧に変化をもたらす．本発表ではこの影響を検討した．結果，外部磁場中のコイル位置変化はコイル外周ターンに大きな電流を誘導することがわかった．また，外部磁場中を移動する影響よりも隣接するコイルの移動による影響の方が大きく，コイル電圧分布の変化も確認された．マグネット安定性の観点からは，誘導電流がコイル外周に誘導されるためコイル移動による熱暴走発生は考えづらいが，外周ターンに線材特性の劣化が存在する場合にはその限りではない．