平成 26 年 6 月 23 日参考配布（文部科学記者会・科学記者会、神奈川県政記者クラブ、川崎記者クラブ）公益財団法人神奈川科学技術アカデミー地球号の医者インパクトワールド株式会社光触媒-プラズマシナジー型空気清浄機を改良し、完全分煙環境の実現にさらに近づきました！１回通風～たばこの煙のにおい成分などをワンパスでほぼ分解・除去でき、 12000 本分の煙を処理しても 90%近い除去率を維持～【ポイント】・以前に開発したプラズマ※1 と光触媒※2 の相乗効果を利用した空気清浄機（平成 2 4 年８月 3 1 日 1 4 時記者発表）を改良。心臓部の浄化ユニットの形状をコイル型にすることにより圧力損失が低下することで、運転コストが約半分になったうえ、長期耐久性も実証（図１）。・実際の分煙室を想定したブース（5.8ｍ3）で試験を実施。・たばこの煙の臭気濃度、浮遊粒子状物質濃度、揮発性有機化合物濃度を、ワンパス（１回通風）でそれぞれ 98, 99, 95%除去。たばこの煙を連続して処理させる長期耐久性試験を実施したところ、12000 本分の煙を処理後（一般的な喫煙室で半年分に相当）も、各濃度の除去率は 90%近い値を維持（図２）。 90 80 70 60 50 odor concentration TSPs TVOCs concentration removal retio / % 100 40 after 8 cigarettes 図 1. 空気浄化ユニット(左)と試作空気清浄機(右)の概略図 after 12000 cigarettes 図２. たばこ煙処理試験結果ふんじん・従来の空気清浄機では、たばこの煙の成分うち、粉塵は除去できたが、臭気ガス成分は十分な除去ができなかった。・この空気清浄機により、臭気ガス成分を除去し、たばこのにおいの大幅な削減が可能となる。・本成果は American Journal of Analytical Chemistry（電子版 2014 年 6 月 5 日）に掲載。 http://file.scirp.org/Html/3-2200849_46561.htm 【技術開発の概要】カストおちあい公益財団法人神奈川科学技術アカデミー（略称：KAST）の実用化実証事業光触媒グループにおいて、落合つよしふじしまあきら剛（KAST研究員）、藤嶋昭（KAST最高顧問兼実用化実証事業研究室長、東京理科大学学長）らは、インパクトワールド株式会社（東京都大田区、代表取締役林佑二）とともに、たばこの煙に含まれる臭気成分などをほぼ除去できる空気清浄機（実証試作機）の開発に成功しました。今回開発に成功したのは、インパクトワールド株式会社の独自プラズマ技術「PACT※3」と、KAST が得意とする光触媒技術を組み合わせた空気清浄機で、以前に開発した空気清浄機（平成 2 4 年８月 3 1 日 1 4 時記者発表）を改良したもので、運転コストの低減と、長期使用に耐える実用的な空気清浄機の開発をめざしました。心臓部の浄化ユニットの形状をコイル型にすることで、圧力損失が低下し、運転コストは約半分になりました。また、実際の分煙室を想定したブースでの試験でたばこの煙の臭気濃度、浮遊粒子状物質濃度、揮発性有機化合物濃度を、ワンパス（１回通風）でそれぞれ 98, 99, 95%除去でき、たばこの煙を連続して処理させる長期耐久性試験を実施したところ、12000 本分の煙を処理後（一般的な喫煙室で半年分に相当）も、各濃度の除去率は 90%近い値を維持していました。【開発の背景／従来技術との比較／産業への波及効果】たばこの煙の成分は大きく分けて、粉塵とガスに分けられます。粉塵は HEPA フィルターの通風で除去が可能です。一方、ガスは、2000 種類を超える化学物質が含まれると報告され、特にアンモニア、酢酸、アセトアルデヒド等の臭気ガス成分は、従来の空気清浄機では除去が困難でした。これまでも、光触媒やプラズマ発生装置を単独で組み込んだ空気清浄機は製品化されてきましたが、臭気ガス成分の除去に関しては、分煙を可能とし得るまでの性能を持つ製品は、業務用・家庭用ともにほとんどありませんでした。そうした課題の克服を目指し、今回、光触媒とプラズマのそれぞれが持つ有機物の分解性能を、相乗的に引き上げる空気清浄機の開発に取り組みました。具体的には、プラズマ発生装置内に、光触媒フィルター（ユーヴィックス株式会社［本社：東京都目黒区］製。KAST との共同開発による製品）を波状に配置することで、光触媒効果を高めています。従来、空気清浄機の脱臭性能評価は、（社）日本電機工業会規格 JEMA 1467 に則り、1ｍ3 のボックスにたばこの煙を充満させ、アンモニア、アセトアルデヒド、酢酸の３つの濃度のみ測定するのが一般的です。一方、今回の実験結果は、実際の喫煙環境に即した性能評価を実施し、一定程度狭い密閉空間で何度も循環させる方法ではなく、空気清浄機内を１度だけ通す「ワンパス法」によるデータを学術的に示している点で重要な報告となります。今回開発に成功した「たばこの煙に含まれる臭気成分などをほぼ除去できる空気清浄機」により、例えば、飲食店、パチンコ店、カラオケボックス、雀荘等において、たばこの煙が苦手な利用者などの新たな需要の開拓が可能となることで、新たな需要やサービス産業の活性化の期待が持てます。現在、店舗・施設・建物内の環境改善を検討・実施していらっしゃる店舗経営者様・施設管理者様・企業様で、本空気清浄機の本格導入に向けた性能評価を目的とする、一定期間の試験的な導入をご検討・試行いただける皆様を募集しておりますので、是非とも一度ご相談又はお問い合わせください。【今後の展開】今回、プラズマと光触媒の相乗効果が確認されましたが、その詳しいメカニズムは未だに分かっていません。今後は、メカニズム解明を進め、相乗効果の最適条件を導くことで、より高性能な空気清浄機の開発を進めます。とくに、現在多くの空気清浄機が困難としている「一酸化炭素の低減」について、積極的に実証していきます。将来的には、オフィス・家庭におけるにおい全般の除去、さらには駅や空港など公共空間でのインフルエンザウィルスなどの感染症対策、工場での有機溶剤などの労働衛生環境の改善といった、さまざまな閉鎖環境における空気清浄のニーズにも応えていく予定です。【用語】 ※1. プラズマ：固体・液体・気体につづく、物質の第 4 の状態。具体的には、気体を構成する分子が陽イオンと電子にわかれて（電離して）自由に運動している状態であり、一般に気体中で放電することで生成。身近な例では、蛍光灯は、内部で水銀ガスがプラズマになることで点灯しています。 ※2. 光触媒：光触媒は光があたると触媒作用（化学反応の速度を変えること）を発揮する材料です。光触媒作用を示す材料はいろいろありますが、酸化チタンがもっとも優れていると言われています。酸化チタン光触媒は結晶構造を少し異なるものとしたり、微粒子に加工するなど、光触媒効果を高めるためにいろいろ工夫が施された酸化チタンです。光触媒効果により様々な有機物を分解できるので、汚れや臭いの除去や抗菌作用が得られます。 ※3. PACT： Plasma-assisted catalyst technology の略。臭気ガス成分の分解などにおいて、プラズマ処理と触媒反応とを組み合わせ、それぞれ単独よりも効果を飛躍的に増大させる技術。【各法人について】・公益財団法人神奈川科学技術アカデミーＨＰ： http://www.newkast.or.jp/ ・インパクトワールド株式会社ＨＰ： http://www.impact-world.jp/ 【お問い合わせ先】公益財団法人神奈川科学技術アカデミー研究支援グループ川崎市高津区坂戸 3-2-1 KSP 西棟 6 階 TEL 044-819-2034 FAX 044-819-2026 大山、前川 E-mail: [email protected]