研究者学術情報データベース

（最終更新日 : 2024-04-05 09:15:58）　

カシワクラ　シュンスケ
柏倉　俊介
KASHIWAKURA SHUNSUKE

所属総合科学技術研究機構

職名准教授

学歴
1.	2010/03 (学位取得)	東北大学博士（環境科学）
2.	～2005/03	東北大学工学部金属工学科卒業
3.	～2010/03	東北大学大学院環境科学　研究科環境科学　専攻博士課程修了

職歴
1.	2020/04/01	立命館大学理工学部機械工学科講師
2.	2010/05/01 ～ 2020/03/31	東北大学金属材料研究所助教
3.	2010/04/01 ～ 2010/04/30	東北大学大学院環境科学研究科産学官連携研究員

委員会・協会等
1.	2016/04 ～ 2021/03	日本学術振興会製鋼第19委員会委員
2.	2010/05 ～ 2020/02	日本分析化学会東北支部支部役員

所属学会
1.		LIBS研究会
2.		一般社団法人日本鉄鋼協会

資格・免許
1.	2006	毒物劇物取扱責任者

研究テーマ
1.	レーザー誘起ブレークダウン分光法と機械学習を併用した各種金属素材の高速ソーティング

研究概要
レーザー誘起ブレークダウン分光法と機械学習を併用した自動車用金属素材の高速ソーティング 2030年に向けた国連の達成目標の集合であるSDGs(Sustainable Development Goals)の12条に「持続可能な消費と生産パターンの確保」が明記されたことに象徴されるように、持続可能な循環型社会の形成の必要性が全世界的に共有されている。日本においても2000年度より循環型社会形成推進基本法に基づいた第4次基本計画が2018年に発表されるなど、産学官が一体となって循環型社会の形成を推し進めている。　各種金属素材のリサイクルはそれぞれの産業団体を中心として積極的に推し進められており、例として鉄鋼はリサイクルの優等生とされそのリサイクル率は90%を超えているが、リサイクル率は重量比で定義されるためそのリサイクルの質的な有効性を反映しない。そのため、例えば自動車や家電を始めとするコモディティ用途に広く用いられるフェライト系のステンレスは磁力線別の過程で普通鋼と一緒くたになるため、普通鋼としてリサイクルされることが多く元来含有していたクロムが有効利用されないという問題が発生する。この資源の散逸の問題はほぼ全量を輸入に依存している鉄鋼添加元素に特徴的な問題であり、この問題を解決するには、現在の日本で主流の選別手法である磁力線別からもう一段階高度な元素情報に基づくソーティング技術が必要になると考えられる。　レーザー誘起ブレークダウン分光法(LIBS)は高尖頭出力のパルスレーザーを対象試料に照射し、ブレークダウン（電子雪崩）によるレーザー誘起プラズマ中にアブレーションによって取り込まれた対象試料原子の励起/脱励起光を計測することで元素の定性/定量分析を行うものである。その動作は極めて高速であり、1秒間に数十の測定を行うことも可能である。LIBSスペクトルは各種の金属素材によって特有のパターンを示すが、そのどれもが一般的には行ベクトルで表わされるため、機械学習によるパターン認識と極めて相性が良い。　自動車に用いられる耐熱鋼にはSUSXM15J1(18Cr-13Ni-4Si), SUS436J1L(19Cr-0.5Mo-Nb), SUH446(25Cr)といった特殊な組成を持つものが多く、それぞれの耐熱鋼の製造プロセスに原材料として投入できるようにこれらをLIBSと機械学習を併用して精緻に分類することをこの研究の目標としている。

現在の専門分野
環境影響評価, 環境技術・環境負荷低減, 環境材料・リサイクル, 持続可能システム, 計算科学, 金属・資源生産工学 (キーワード：資源循環リサイクル高速ソーティング)

論文
1.	2023/12/29	Contradictory relationship between efficiency and renewable energy under breakeven point: Optimal selection of electrical and electronic equipment │ Cleaner Energy Systems │ 7,100103
2.	2023/06/26	Cost of proper waste management of retorted mercury in artisanal and small-scale gold mining: global estimates and financial implications │ 25 (5),2681-2690頁
3.	2023/03/15	Lead-acid batteries (LABs) and the thermogravimetric analysis of Pb metal reduction from PbO2 via microwave heating at 2.45 GHz │ 13,100619
4.	2021/01/15	グリーンイノベーションの資源パラドックス問題 │ 日本LCA学会誌 │ 17 (1),22-28頁
5.	2020/12/31	Evaluating influences of impurities on hydrogen production in the reaction of Si with water using Si sludge │ International Journal of Hydrogen Energy │
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学会発表
1.	2021/11/30	Evaluation of the impact of mercury in coal on future projections of global and life-cycle mercury emissions towards 2050 from steel production （口頭発表，一般）

科学研究費助成事業
1.	2018/04 ～ 2020/03	金属スクラップ選別へのショート/ロングパルス同軸落射によるレーザープラズマ制御 │ 基盤研究(C)
2.	2013/04 ～ 2015/03	東北地方の土壌中における放射性同位体の分布、存在形態及び除去技術の開発 │ 若手研究(B)
3.	2011/04 ～ 2013/03	石炭フライアッシュ中のレアアースの希酸への溶出挙動及び固液間分配挙動 │ 若手研究(B)

競争的資金等(科研費を除く)
1.	2013/04 ～ 2015/03	レーザー誘起プラズマ発光分析法を用いた鉄スクラップの組成別分別システム │ 競争的資金等の外部資金による研究 │ 鉄鋼研究振興助成
2.	2010/10 ～ 2011/09	石炭フライアッシュからのレアアースの回収プロセスの開発 │ 競争的資金等の外部資金による研究 │ 鉄鋼環境基金

授業科目
1.	機械システム実験Ⅰ
2.	機械システム実験Ⅰ
3.	機械システム実験Ⅰ
4.	機械工学概論
5.	機械工学概論
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研究者からのメッセージ
1.	一気通貫リサイクルを考える上で大事なことは 1.リサイクルが有効な対象を見つけ出す 2.リサイクルしやすい形態にする技術と分別する技術を開発する 3.リサイクルがどれだけメリット/デメリットを生み出すかを事前に把握する上記の3点であり、循環型社会の構築を念頭に置いた分別技術の開発を行うときは常に念頭に置いています。

ホームページ
資源循環・リサイクル工学研究室（山末研究室）