Des gens qui transmettent la voix de la mer
Des gens qui transmettent la voix de la mer
Réflexions sur la recherche sur l'énergie géothermique guidées et connectées par les gens
Professeur agrégé Motoaki Morita, Département de génie électronique et mécanique maritime, Faculté de génie maritime
Les gens m'ont guidé et connecté,
Réflexions sur la recherche sur l'énergie géothermique
Professeur agrégé Motoaki Morita, Département de génie électronique et mécanique maritime, Faculté de génie maritime
La sécurité énergétique est une question urgente pour notre pays.
Le professeur Morita, impliqué dans la recherche sur la production d'énergie géothermique, a commencé à travailler comme représentant de recherche pour un projet national dans la vingtaine.Cependant, il affirme que le projet n’a pas tout à fait atteint son objectif.En rencontrant diverses personnes et en acquérant de l'expérience, je mène constamment des recherches sous de nouvelles perspectives afin d'atteindre mes objectifs.La recherche sur « Yunohana » dans les zones de sources chaudes est également étroitement liée à la production d'énergie géothermique.
Biographie
Motoaki Morita(Motoaki Morita)
Professeur agrégé, Département d'électronique marine et de génie mécanique, Institut de recherche universitaire
Diplômé de la Faculté d'ingénierie de l'Université nationale de Yokohama et a suivi le cours de doctorat dans la même école supérieure d'ingénierie.
A obtenu un doctorat (ingénierie) en 2012.
Personnel de recherche, Institut national des sciences des matériaux,
École supérieure d'ingénierie, Université nationale de Yokohama Chercheur spécial et
Après avoir été chercheur spécial à la Société japonaise pour la promotion de la science,
En 2012, il devient professeur adjoint à la Faculté de génie maritime de l’Université des sciences et technologies marines de Tokyo.
Professeur agrégé à l'Université des sciences et technologies marines de Tokyo depuis 2018.
Motoaki Morita(Motoaki Morita)
Faculté de recherche universitaire Division de l'électronique marine et du génie mécanique
professeur agrégé
Diplômé de la Faculté d'ingénierie de l'Université nationale de Yokohama et a suivi le cours de doctorat dans la même école supérieure d'ingénierie.
A obtenu un doctorat (ingénierie) en 2012.
Institut national des sciences des matériaux
personnel de recherche,
École supérieure d'ingénierie de l'Université nationale de Yokohama
Chercheur spécial de la Faculté de génie et
Société japonaise pour la promotion de la science
Après avoir travaillé comme chercheur spécial,
En 2012, il devient professeur adjoint à la Faculté de génie maritime de l’Université des sciences et technologies marines de Tokyo.
Institut de recherche en sciences et technologies marines de l'Université de Tokyo depuis 2018
Professeur agrégé.
- Q : À quel type de département appartenez-vous ?
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- Le Département d'électronique marine et de génie mécanique mène des recherches et des développements liés aux machines des navires et à la formation des marins.Étant donné que les navires disposent de systèmes complets, de nombreux domaines doivent être étudiés et nécessitent des connaissances générales en mécanique et en électricité.Ce département regroupe des experts dans des domaines variés tels que les matériaux métalliques, les équipements comme les moteurs, ou encore l'information et les communications.
Vous pourriez vous sentir confus car il y a tant de choses à apprendre, mais ne vous inquiétez pas.Même si cela peut être difficile, vous acquerrez un large éventail de connaissances et serez heureux de l’avoir fait plus tard.Parce que nous avons une petite taille de classe, les étudiants et les enseignants sont proches les uns des autres, et une fois inscrit, nos professeurs vous enseigneront soigneusement l'éducation de base et d'autres domaines.Dans mon laboratoire, j'essaie également d'enseigner le contenu spécialisé avec le plus grand soin possible.
De plus, les étudiants qui passent l'examen d'entrée AO ont la possibilité d'étudier les mathématiques, la physique et l'anglais à partir du moment où ils réussissent l'examen d'entrée jusqu'au moment où ils entrent à l'université.
Dans ce département, on découvre la vie de groupe grâce à une formation à bord à laquelle participent tous les élèves, et on peut concrètement voir, toucher et conduire un navire.Même en recherchant des matériaux, vous pouvez acquérir une solide compréhension de quoi et où les matériaux sont utilisés sur un navire, ce qui rend l'apprentissage plus efficace.
De nombreuses personnes utilisent une véritable machine pour la première fois après avoir rejoint le marché du travail. Pouvoir en faire l'expérience en premier constitue donc un avantage considérable.De plus, en vivant en groupe, les étudiants apprennent les bonnes manières et les compétences en communication.Il semble que de nombreux étudiants réalisent à quel point ces choses sont précieuses lorsqu'ils recherchent un emploi.Contrairement aux étudiants d'autres universités, les étudiants des collèges maritimes sont capables de parler de leurs expériences réelles aux autres, et l'une de leurs caractéristiques est qu'ils sont capables de bien saluer les gens.
En termes de recherche, nous avons des professeurs possédant des connaissances hautement spécialisées dans chaque domaine, et de nombreux étudiants poursuivent leurs études supérieures pour acquérir une expertise spécialisée dans ce domaine, puis trouvent un emploi en utilisant leur expertise. - Q : Quel genre de cours enseignez-vous ?
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- Je suis en charge des formations pratiques courtes en bateau (Département d'Electronique et Mécanique Marine, 1ère année), de la science des matériaux métalliques (Département d'Electronique et Mécanique Marine, 2ème année) et des expériences d'ingénierie électromécanique (Département d'Electronique et de Mécanique Marine). , 3ème année).
Pour expliquer en détail la science des matériaux métalliques, il existe différents types de matériaux métalliques tels que le fer, l'aluminium et le titane, et ils sont conçus à l'ordre micro et nano pour être optimaux pour l'endroit où ils doivent être appliqués. .Par exemple, dans le cas des automobiles, le fer (acier) utilisé pour le cadre est conçu pour être solide, et le fer (acier) utilisé pour les panneaux extérieurs est conçu pour être facile à traiter.De plus, le matériau communément appelé acier inoxydable, dont le nom officiel est acier inoxydable, est du fer (acier) conçu pour résister à la rouille.Le fer (acier) donne l’impression qu’il rouille facilement, mais il est possible de le concevoir de manière à ce qu’il ne se corrode pas facilement.Les propriétés des métaux peuvent être modifiées de manière significative en ajoutant de petites quantités d’éléments ou en les refroidissant ou en les chauffant, c’est pourquoi nous utilisons cette méthode.C'est comme cuisiner d'une certaine manière.La même chose qui se produit avec les métaux est que le goût peut changer radicalement en fonction de la quantité de sel ou de la chaleur.Dans le cas du fer (acier), la résistance peut être plus que doublée si 0.1 % ou 0.4 % de carbone est ajouté au fer.Si vous regardez la photo de la structure de la surface (au milieu du texte, ci-dessous), vous remarquerez la différence en fonction du taux de contenu.La partie qui semble noire est la partie dure et la partie qui semble blanche est la partie molle.Par exemple, du fil à 2 % (Fe-0.8 %C sur la photo), qui comporte de nombreuses parties d'aspect noir, est utilisé pour la corde à piano, etc., qui nécessite de la résistance.Pour être plus précis, cette partie noire présente un motif rayé lorsqu'elle est agrandie et est appelée structure perlite.
Photographie de la structure de surface de l'acier au carbone : L'aspect microscopique change avec juste un léger changement de la teneur en carbone (unité : % en masse)
Les navires utilisent souvent des matériaux métalliques, principalement du fer (acier).En sachant combien d'éléments sont inclus et quel type de traitement a été effectué, vous pouvez sélectionner le matériau le plus adapté à la zone à laquelle vous souhaitez l'appliquer.En revanche, faire un mauvais choix peut conduire à un accident grave.Pour éviter de telles situations, ce cours vise à aider les étudiants à acquérir les connaissances nécessaires à la conception micro/nano de matériaux métalliques.Lors d’expériences, nous découvrons les méthodes d’observation pour la conception micro/nano et, depuis peu, nous utilisons également la technologie de reconnaissance d’images.Il s'agit d'une tentative d'utiliser un ordinateur pour déterminer des structures de micro- et nano-ordres.D'ailleurs, dans la formation courte en bateau dont je suis en charge, je ferai des allers-retours entre Rainbow Bridge à Odaiba et l'étang du campus.C'est assez fatigant, mais cela demande un travail d'équipe, donc je pense que cela crée un sentiment d'unité. - Q : Quel genre de recherche menez-vous ?Qu’est-ce qui est intéressant dans cette recherche ?
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- Nous recherchons principalement le développement de matériaux qui contribueront à augmenter la production d’énergie et à étendre l’introduction de la production d’énergie géothermique.La production d'énergie géothermique se produit lorsque l'eau de mer ou l'eau de pluie s'accumule profondément sous terre, est chauffée par le magma et est portée à une température et une pression élevées au-dessus du sol. L'eau est transformée en vapeur et utilisée pour faire tourner une turbine pour produire de l'électricité. système.L'eau extraite est restituée sous terre et peut continuer à être utilisée comme énergie renouvelable tout au long de ce cycle.Le problème de la production d’énergie géothermique est celui de l’échelle.※(calcaire).Le problème est que le tartre s’accumule sur les tuyaux, rétrécissant le passage de l’eau, réduisant la quantité d’eau pouvant être extraite et restituée et réduisant la quantité d’énergie produite.
La tuyauterie d'une centrale géothermique est obstruée par du tartre
Bien que l'injection de produits chimiques ait été considérée comme un moyen de contrôler l'échelle, j'envisage des méthodes qui n'utilisent pas de produits chimiques autant que possible ou qui utilisent des produits chimiques respectueux de l'environnement afin d'être respectueuses de l'environnement.Dans mon laboratoire, nous menons des recherches sur les matériaux calcaires précipités et sur la manière dont le tartre adhère aux surfaces.De plus, étant donné que les caractéristiques du tartre précipité diffèrent entre l’environnement du laboratoire et celui du terrain, notre objectif est de simuler l’environnement local en laboratoire.Nous pensons que si nous parvenons à reproduire cela en laboratoire, la vitesse de la recherche et du développement augmentera.
une première au monde !Appareil capable de simuler l’échelle locale en laboratoire
Des blocages de canalisations similaires peuvent se produire dans les sources chaudes où l’eau à haute température est extraite du sous-sol.Dans le cas des sources chaudes, on les appelle « Yunohana » au lieu de « Scale », mais depuis peu, en raison du vieillissement des personnes qui exploitent les sources chaudes et du manque de main d'œuvre, il est difficile de nettoyer les canalisations. (supprimer les sources chaudes), et afin de poursuivre l'activité des sources chaudes, je pense que c'est aussi une recherche nécessaire.Ce qui est intéressant dans cette recherche, c’est que même si les sources chaudes et les yunohana sont connues depuis longtemps au Japon, le mécanisme de leur adhésion reste encore flou.On m'avait dit que cela ne servait à rien de faire des recherches car la qualité des sources diffère selon la zone observée, et au début je pensais qu'il serait difficile de comprendre le mécanisme de formation du tartre car on avait affaire à la nature. .Cependant, au fur et à mesure que je poursuivais mes recherches pendant longtemps, j’ai commencé à voir certaines règles.Récemment, j'ai recherché quelles substances adhèrent en premier aux surfaces.Grâce à cette recherche, je ressens un sentiment d'accomplissement lorsque je suis le premier à savoir quelque chose que personne d'autre ne sait encore.De plus, des tests sur le terrain pour cette recherche sont souvent menés dans des zones de sources chaudes telles qu'Unzen, Yufuin et Atagawa, et l'un des plaisirs est de se baigner dans les sources chaudes à ces moments-là.
Échelle : L'eau à haute température et à haute pression qui s'est accumulée en profondeur sous terre est entourée de minéraux, et ces minéraux se dissolvent et se mélangent à l'eau.Lorsque cette eau remonte à la surface, la température et la pression chutent, ce qui diminue la solubilité de l'eau, et les minéraux non dissous qui précipitent dans l'eau sont appelés tartre.On l'appelle également « Yunohana » dans les zones de sources chaudes.
- Q : Qu’est-ce qui vous a décidé à faire cette recherche ?
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- À la suite du grand tremblement de terre de l'est du Japon en 2011, j'ai réalisé que la recherche et le développement de la production d'énergie géothermique étaient nécessaires au Japon, qui possède le troisième plus grand potentiel géothermique au monde. Afin de contribuer à l'expansion de l'introduction de la production d'énergie géothermique , j'ai décidé de développer des matériaux qui suppriment l'adhérence du tartre. Le défi a commencé.À cette époque, il y avait eu un appel ouvert pour un « projet de recherche et développement sur la technologie de production d'énergie géothermique » en tant que projet national de recherche et développement, et j'ai postulé et j'ai eu la chance d'être sélectionné.Comme j'avais encore une vingtaine d'années, être responsable d'un projet national en tant que représentant de la recherche était passionnant et nouveau, mais il y avait des problèmes tels que la différence entre l'environnement du laboratoire et l'eau de la source chaude locale, et ce n'était pas suffisant pour répondre. les objectifs du projet. Il n'est pas arrivé.Je me sentais responsable de cela et, à l'époque, je pensais qu'il serait difficile de terminer la recherche et le développement ou de la poursuivre sur le plan académique, alors j'ai pensé que j'arrêterais la recherche et le développement une fois le projet terminé.Juste au moment où je ressentais cela, on m'a demandé de donner une conférence aux habitants de la zone des sources chaudes où nous effectuions des tests sur le terrain, et j'ai fait une présentation sur les substances qui avaient été précipitées. Enfin, un représentant de la source chaude Spring Area m'a prononcé quelques mots de clôture, alors lorsque plus de 20 personnes m'ont demandé de poursuivre mes recherches par leur nom, j'ai décidé de poursuivre mes recherches, pensant que je ne pouvais pas les trahir.Je pensais qu'il serait difficile de poursuivre des recherches, mais j'ai utilisé mon expérience dans un projet national pour changer ma façon de penser et poursuivre mes recherches, et elles progressent bien.Je pense aussi qu'il est important de savoir recréer l'environnement local en laboratoire, et cela est également lié à mes recherches actuelles.
Conférence : Symposium sur la géothermie à Unzen - Q : À quel nombre d’ODD votre recherche porte-t-elle ?
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- "Numéro 7 : Rendre l'énergie accessible à tous et propre."Élargir l’introduction de la production d’énergie géothermique en tant que source d’énergie renouvelable.Étant donné que les centrales géothermiques sont situées loin des zones urbaines, nous pensons que la production d’énergie géothermique est efficace pour disperser les risques, comme source d’énergie de secours en cas de catastrophe.Les sources de chaleur de production d’énergie géothermique contribuent également à garantir la sécurité de l’eau potable.En outre, si la production d’énergie géothermique supercritique utilisant de l’eau supercritique, actuellement étudiée et développée au Japon, pouvait être réalisée, on estime que la quantité d’énergie produite changerait considérablement.En poursuivant ces recherches, il est nécessaire de comprendre le mécanisme des centrales géothermiques, ce qui conduira à travailler non seulement chez les fabricants de traitements d'eau, mais également chez les fabricants d'installations et de matériaux.En fait, nous travaillons actuellement avec une entreprise pour développer un échangeur de chaleur pouvant être utilisé dans la production d’énergie géothermique.Afin d’atteindre cet objectif, nous travaillons actuellement sur diverses questions.Je pense que cela est également lié au « N° 8 : Travail décent et croissance économique », au « N° 9 : Construire les bases de l'industrie et de l'innovation technologique » et au « N° 17 : Atteindre les objectifs grâce aux partenariats ». Les numéros 8 et 9 sont liés à la revitalisation régionale.Et j’apprécie particulièrement le partenariat numéro 17.Les sites d’essais sur le terrain et la collecte d’échantillons ne seraient pas possibles sans la coopération d’autrui.Je crois que la raison pour laquelle j'ai pu poursuivre mes recherches jusqu'à présent est due aux liens que j'ai établis avec les gens.
Lors d'une visite d'une centrale géothermique avec des gens de la région des sources chaudes
Expériences sur un échangeur de chaleur pouvant réduire les effets de tartre en cours de recherche et de développement - Q : Quels sont vos futurs objectifs en tant que chercheur ?
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- Mon objectif futur en tant que chercheur est de nourrir les générations futures.Afin de réaliser une société durable, nous avons besoin de ressources humaines capables de relier la recherche que nous menons à l’avenir.Afin de pérenniser cela, nous devons développer les ressources humaines qui nous guideront vers l’avenir.Je crois qu'il vaut mieux que le contenu de mes recherches ne soit pas le même et que nous devons développer des ressources humaines capables de créer une sorte d'innovation.Pendant que je fais mes recherches, j'aimerais former des personnes capables de produire leurs propres recherches et de m'inspirer.Je m'intéresse à beaucoup de choses différentes, et plutôt que de continuer à faire les mêmes recherches, j'aimerais toujours poursuivre de nouvelles choses que je trouve intéressantes dans mes recherches.Grâce aux recherches conjointes que je mène actuellement avec des entreprises, je peux explorer de nouvelles choses et j'aimerais donc les développer.Il fut un temps où je me demandais si c'était la bonne façon de mener des recherches d'aborder de nouvelles choses les unes après les autres, alors j'ai regardé comment d'autres chercheurs procédaient dans leurs recherches.À cette époque, un professeur qui avait des préoccupations similaires lorsqu'il était plus jeune et qui avait remporté un prix Nobel, m'a dit que lorsqu'il lui posait une question lors d'un cours, il était encouragé par ses paroles : « Toute recherche importante et intéressant, c'est bien. » J'ai réalisé qu'il n'y avait rien de mal à procéder selon son propre style.
Expérience d'évaluation de la durabilité de matériaux métalliques avec des étudiants - Q : À l’horizon 2030, quel type de recherche aimeriez-vous faire avec les étudiants qui s’inscriront à l’avenir ?
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- Je crois que la recherche est quelque chose que je fais spontanément, comme un passe-temps, et j'aimerais continuer à proposer des thèmes de recherche attractifs. Notre objectif pour 2030 est de commercialiser la production d’énergie géothermique.Et j’ai une forte envie de continuer au-delà de 2030, plutôt que d’y mettre fin en 2030.Avec le recul, je pense qu'avoir été sélectionné comme représentant de recherche pour un projet national signifie qu'ils m'ont fait confiance et m'ont confié cette tâche, même si je venais tout juste d'obtenir mon diplôme d'études supérieures. Je suis également reconnaissant envers les habitants de la source thermale. J'ai un fort désir de le faire et je sens que j'ai pu faire les recherches que j'ai faites jusqu'à présent parce que les gens m'ont guidé et connecté.Il existe de nombreuses situations en recherche qui ne peuvent être accomplies par nos propres capacités.J'aimerais mener des recherches qui peuvent contribuer à la société et redonner aux personnes qui m'ont aidé dans le passé.
Avec les étudiants lors de l'épreuve d'immersion sur éprouvette (2013)
Le réservoir d’eau chaude de la résidence de Yudayu Honda où le test d’immersion a été effectué (Obama Onsen, Unzen City)
Yudayu est une personne dans une position similaire à celle d'un seigneur qui protège une source chaude.
(https://www.youtube.com/watch?v=HLxJZ-m4mfI)
