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1167_岡野の化学を使って特許明細書に切り込む方法
ノートづくり、まとめ等
。分子結晶ノートづくり。
・イオン結晶をキーワードとして、明細書を選択して整理。希土類元素の酸化物粒子の製造の過程でイオン結晶の融点の高さを利用して、粒子間の固着を防ぐことができる。
・海水淡水化のマッピング。
海水を淡水化する技術で利用される逆浸透膜のまとめ
水以外を通さない性質を持つ膜は、通過する孔の大きさによって膜の種類が異なり、逆浸透膜（Reverse Osmosis Membrane：RO膜）は、その孔の大きさが一番小さい膜。
どれくらい孔が小さいかというと、アミノ酸などの小さな分子もブロックしてしまうのが、逆浸透膜（RO膜）。
逆浸透膜から順に、ナノろ過膜（NF）、限外ろ過膜（UF）、精密ろ過膜（MF）と孔の大きさが少しづつ大きくなっていきますが、精密ろ過膜（MF)でも、粒子、微生物はブロックされるので孔の大きさはとーっても小さいもの。
出典 http://www.ngk.co.jp/academy/course01/03.html
逆浸透膜を使って純水を作る原理は、水を通すけど、食塩を通さない半透膜（semipermeable membrane）で仕切られた漕に、片方に希薄溶液（Dilute Solution）、もう片方の槽に濃厚溶液（Concentrated Solution）を入れることで、両方の溶液が平衡になろうとして（釣り合いをとろうとする）、希薄溶液が濃厚溶液にに移動する現象が起きます。これを浸透（Osmosis）といい、浸透が平衡になった時の、濃厚溶液と希薄溶液の差を「浸透圧」という。さらに、この状態から浸透圧以上の力をかけることで、濃厚溶液から希薄溶液へ膜を浸透して溶液が移動することを逆浸透（Reverse Osmosis）という。
参考 https://www.slideshare.net/EngineersAustralia/desalination-sustainably-drought-proofing-australia
実際に原水（海水など）をRO膜をつかってろ過する時は、RO膜を巻き付けたパイプの中へ原水を濾過するシステムになっている。
参考 http://nmt.or.jp/?page_id=359
参考 https://www.slideshare.net/EngineersAustralia/desalination-sustainably-drought-proofing-australia
このRO膜が巻き付けられたパイプを取り囲んでいるハウジングのサイズは絵だけだとあまりわからないですが、実際の海水淡水化プラントの写真をみると、人の顔ぐらい直径がありそうです。
また、オーストラリアにある海水淡水プラントの上空写真をみると、とても巨大な施設なのが分かります。
参考 http://www.seqwater.com.au/water-supply/water-treatment/desalination
このような海水淡水化プラントや、海水淡水化技術において、課題となるのは、細菌や微生物の増殖によるRO膜の目詰まり、バイオファウリングをどのように防ぐか？といったことや、いかにランニングコストを抑えるかということ。
バイオファウリングを抑えるために、凝集剤といって、原水内にある不純物質を凝集（集めて大きい分子にする。）する溶剤を使い、ろ過材、ろ過砂に凝集剤が添加された原水を通して、不純物質を取り除く技術が使われている。
また、逆浸透膜を通して水を浸透させるための圧は、大型の加圧ポンプを使い電力が必要となります。
ちなみに、前述のオーストラリアの海水淡水化プラントの加圧ポンプは下の写真のような巨大なポンプが4基設置されているようです。
このような大型ポンプに使用する電気などのコストをおさえるために、取水口（海水の取り入れ口）に水質を計るセンサーをとりつけ、水質によって、限外ろ過膜を使う経路か、逆浸透膜を使う経路を切り替えて、限外ろ過膜で十分純水が作れる場合は、圧力が逆浸透膜より少なくても浸透ができる限外ろ過膜を通る経路を選択し、加圧ポンプの負担を減らすシステムや、
取水口を多数もうけ、各水域の取水口に取り付けられた水質を計るセンサーにより、どの水域が不純物質が少ないかを計り、その後の凝集剤の添加の量、需要量に対する工程後の純水の供給量、どの取水口からどれくらいの量原水を取り入れるかなどの計算をコンピューターで計測し、コントロールするシステムなどが開発されている。
水質の測定には、溶存酸素量（Dissolved Oxygen）といって、水中の酸素量の指標や、SDI値（Silt Density Index）といって、シルト（Silt）砂よりは小さく粘土よりは粗い物質、懸濁物質がどれくらい水中に含まれているか、また、水中に存在する有機物の総量の指標、全有機炭素（Total Organic Carbon）などがある。
学習時間
3/9 5h
3/10 5h40m