廃棄ポップライス由来のバイオベースCO₂吸着材：最適化と実験評価

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Novel bio-based adsorbent with competitive performance; useful for CCU and indoor air quality researchers.

🏢実務担当者:Potential for low-cost indoor CO₂ reduction retrofits, but requires scale-up validation.

抄録。効果的な二酸化炭素（CO₂）回収戦略への緊急の必要性は、産業排出のみならず密閉された建築環境にも及んでおり、そこでは高濃度のCO₂が居住者の健康、認知機能、および全体的な生産性を損なう。本研究は、熱膨化および化学修飾された廃棄米から得られるバイオベース吸着材を導入し、高性能な室内CO₂回収用に設計されたものである。本材料は、教室条件を模擬した自作の1×1×1 m制御環境チャンバー内で、温度（20–30 °C）、相対湿度（45–65%）、および表面被覆率（35–55%）のパラメータを系統的に変化させて評価された。応答曲面法（RSM）を用いて、本研究はこれらのパラメータを最適化し、4時間以内に300 ppm超の削減を達成した。これは、CO₂除去速度79.25 ppm·h⁻¹および一次反応速度定数0.0952 h⁻¹に相当する。最適化モデルは、除去効率と速度論的挙動の両方について強い予測力を示した（R² > 0.98）。本吸着材は、低い活性化温度（約260 °C）で約4.6 mmol·g⁻¹の競争力のある吸着容量を示し、低エネルギーの再生サイクルを可能にした。その吸着性能に加えて、本材料の軽量構造と建築物内部への容易な統合性により、既存のHVACシステムを変更することなく、受動的かつスケーラブルな展開が可能となる。これにより、本技術は、再生可能で低コストの吸着材を通じてCCU目標を推進しつつ、教育および商業空間における室内空気質を改善する持続可能な建築イノベーションを支援する二重の影響をもたらすソリューションとして位置づけられる。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

Abstract. The urgent need for effective carbon dioxide (CO₂) capture strategies extends beyond industrial emissions to enclosed built environments, where elevated CO₂ concentrations impair occupant health, cognitive function, and overall productivity. This research introduces a bio-based adsorbent derived from thermally puffed and chemically modified waste rice, designed for high-performance indoor CO₂ capture. The material was evaluated in a custom-built 1 × 1 × 1 m controlled environmental chamber simulating classroom conditions, under systematically varied parameters of temperature (20–30 °C), relative humidity (45–65%), and surface coverage (35–55%). Using Response Surface Methodology (RSM), the study optimized these parameters to achieve a reduction of over 300 ppm within four hours, corresponding to a CO₂ removal rate of 79.25 ppm·h⁻¹ and a first-order kinetic rate constant of 0.0952 h⁻¹. The optimized model demonstrated strong predictive power (R² > 0.98) for both removal efficiency and kinetic behavior. The adsorbent exhibited a competitive uptake capacity of ~4.6 mmol·g⁻¹ at a low activation temperature (~260 °C), enabling low-energy regeneration cycles. Beyond its adsorption performance, the material’s lightweight structure and ease of integration into building interiors allow passive, scalable deployment without modification to existing HVAC systems. This positions the technology as a dual-impact solution advancing CCU goals through renewable, low-cost sorbents while supporting sustainable building innovations that improve indoor air quality in educational and commercial spaces.

• semanticscholar https://doi.org/10.21741/9781644904176-22first seen 2026-06-16 05:14:04 · last seen 2026-09-22 05:06:10