aqua-sphere

aqua-solutions 07

2012.9.1

「低コスト・省エネ」水質浄化のカギを握る超微細気泡

• 顕微鏡世界の気泡がもつさまざまな可能性
• 高速魚雷艇のスクリュー腐食が研究のきっかけ
• 途上国で汚水を処理し安全な水を確保する
• 低コスト、省エネルギーの海水淡水化を実現
• 開発途上国のニーズにあった支援ができる
• 湖や沼などの閉鎖水域をきれいにできる
• 下水処理コスト削減の可能性

1. 顕微鏡世界の気泡がもつさまざまな可能性

2009年、水の安全保障戦略機構が設立された。

目的は国内外の水問題を解決するため、省庁を横断する水分野の提言を行なうこと、円滑な行政、学術研究、民間企業の海外活動、NPOや市民レベルの活動を支援すること。

機構は水問題で司令塔的な役割を担い、実際の行動主体となるのは、民間企業、学会、NPOが参加する「チーム水・日本」で、現在40のチームがエントリーされている。

そのうちの1つに
「超微細気泡（混相流）で水を科学するチーム」
がある。

研究対象は水中の泡。

一口に気泡といっても大小さまざま。

水槽のエアレーション、シャワーヘッドから出る気泡のように直径1～2ミリのものも「微細」と呼ばれることがあるが、ここでいう「超微細気泡」は顕微鏡世界のもので、マイクロバブル、ナノバブルと呼ばれる。

マイクロバブルは発生時の直径が50㎛（ミクロン＝1000分の1ミリ）以下、ナノバブルは気泡径が１㎛（ミクロン）以下とされ（定義は諸説あり）、特徴的な性質をもつ。

通常の気泡は発生後に水面に向かって上昇し表面で破裂するが、マイクロバブルはイオンの力により収縮し、ナノバブルとして一定時間残存する。

収縮することで気液界面のイオン濃度は高められ、内部の圧力と温度は上昇する。

この特性を水問題解決をはじめ産業・医療分野で応用しようというわけだ。

今回は、超微細気泡の特性や可能性について探っていこうと思う。