【1. 種々のPRO膜モジュールを用いた浸透圧発電システムの評価】

　再生可能エネルギーを利用した新規な発電方法の一つとして浸透圧発電が注目されています。浸透圧発電とは、自然界に存在する海水と河川水などの塩分濃度差(浸透圧差)を有する二種類の溶液を水選択透過性を有する半透膜で隔て、浸透圧差で駆動する水の移動を利用してタービンを回し、発電する方法です。比嘉研究室では、種々のモジュール構造、膜素材を有するPRO膜モジュールの性能評価を行い、実用化に向けて最適な運転条件の検討を行っています。

【2. 様々なPRO膜の浸透圧発電性能の評価】

　PROの駆動力である浸透圧差を低下させる主な要因として内部濃度分極が挙げられる。内部濃度分極は膜の強度を担保する支持層の中に塩が滞留することで支持層内部の塩濃度が増加し、膜間の浸透圧差を減少させてしまう。内部濃度分極を低減させるためには膜の支持体の構造が重要となるため、比嘉研究室ではPRO膜の支持体の構造が膜性能に与える影響について検討し、浸透圧発電に適したPRO膜の調査を行っている。

【3. 浸透圧発電システムにおけるファウリング挙動の調査】

　PROの実用化を想定した際に深刻な課題として挙げられるのが膜汚染（ファウリング）である。膜ファウリングが生じることによりPRO膜の透水性能が低下し、発電性能が低下してしまう。実際のPROプラントではDSおよびFSの前処理を行うことが想定されているが、この過程を省略できればPROの発電コスト削減に繋がることが期待できる。本研究室では、膜構造の異なる市販PRO膜を用いて、運転条件がPRO膜のファウリング挙動に与える影響について調査している。