研究者学術情報データベース

（最終更新日 : 2024-04-06 09:25:00）

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ワタナベヒロタツ
渡部弘達
WATANABE HIROTATSU

所属理工学部機械工学科

職名准教授

その他所属
1.	理工学研究科
2.	OIC総合研究機構日本バイオ炭研究センター
3.	総合科学技術研究機構宇宙地球探査研究センター

学歴
1.		Doctor (Engineering)
2.		博士(工学)
3.	2006/03～2009/03	東北大学工学研究科化学工学専攻博士後期課程
4.	2004/04～2006/03	東北大学工学研究科化学工学専攻博士前期課程
5.	2000/04～2004/03	東北大学工学部化学バイオ系

職歴
1.	2021/04 ～	立命館大学理工学部准教授
2.	2016/04 ～ 2021/03	東京工業大学工学院機械系助教
3.	2015/07 ～ 2015/09	マサチューセッツ工科大学機械工学科客員研究員
4.	2014/05 ～ 2014/11	マサチューセッツ工科大学機械工学科客員研究員
5.	2009/04 ～ 2016/03	東京工業大学大学院理工学研究科機械制御システム専攻助教
全件表示（6件）

委員会・協会等
1.	2024/04 ～ 2024/11	第62回燃焼シンポジウム　実行委員会委員
2.	2022/04/01 ～ 2023/03/31	日本機械学会熱工学部門学会賞委員会幹事
3.	2020/04/01 ～ 2022/03/31	日本機械学会熱工学部門運営委員会委員
4.	2019/12/01 ～ 2024	Combustion and Flame Editorial Board

所属学会
1.		日本機械学会
2.		化学工学会
3.		SOFC研究会
4.		日本伝熱学会
5.		日本燃焼学会

資格・免許
1.	2021/11/19	危険物取扱者乙種4類

研究概要
炭素循環に向けたエネルギー変換デバイスの研究当研究室では，再生可能エネルギーを使ってCO2を有用な物質(COや炭素材料)に変換できる電気分解セルや，安定的なエネルギー源である炭素資源（石炭，バイオマス等）をエネルギーに変換する燃料電池など，炭素循環に適合したエネルギー変換デバイスの開発を進めています．これらのエネルギー変換の核となる電極構造と化学反応をミクロレベルで明らかにし制御することで，新しい電極機能を発現させる研究を行ってます．目標はエネルギー変換の自在制御です．また，ミクロの視点からズームアウトして，エネルギーシステム全体を俯瞰する研究にも取り組んでいます．

現在の専門分野
熱工学, 反応工学、プロセスシステム工学 (キーワード：固体酸化物形セル，炭素析出，第一原理計算，ダイレクトカーボン燃料電池，表面反応モデリング，噴霧燃焼，固体燃焼)

論文
1.	2023/10	Impact of dopant X in zirconia on carbon deposition at the Nickel/X-stabilized zirconia(XSZ) surface in dry CH4 and CH4/H2O environments: First-principles density functional theory calculation and experimental study │ International Journal of Hydrogen Energy │ 50,1155-1166頁 (共著)
2.	2023/05/31	Carbon Deposition Mechanisms on Ni-Based Anode for SOFC: A Comparison Between Non-Discharge and Discharge Modes │ ECS Transactions │ 111 (6),385-391頁 (共著)
3.	2023/05/31	Oxidation Process of Ni Cathode in CO2 Electrolysis in SOEC: X-Ray and DFT Study │ ECS Transactions │ 111 (6),1319-1326頁 (共著)
4.	2022/08/31	ダイレクトカーボン燃料電池における燃料極周囲の X 線マイクロイメージング │ SPring-8/SACLA利用研究成果集 │ 10 (4),372-374頁 (単著)
5.	2022/08/31	固体酸化物形燃料電池の燃料極における炭素析出挙動の in-situ 分析 │ SPring-8/SACLA利用研究成果集 │ 10 (4),357-359頁 (単著)
全件表示（54件）

学会発表
1.	2024/03/18	酸素欠陥に着目したSOECのCO2電気分解で進行する炭素析出のDFT計算と観察 (第133回触媒討論会)
2.	2023/12/15	SOECを用いたCO2電気分解の炭素析出制御に対する原子レベルアプローチ (第32回SOFC研究発表会)
3.	2023/10/14	SOECのCO2電気分解におけるカソード酸化挙動のオペランドX線解析 (日本機械学会熱工学コンファレンス2023)
4.	2023/10/14	固体酸化物形電解セルを用いたCO2/H2O共電解における炭素析出挙動 (日本機械学会熱工学コンファレンス2023)
5.	2023/09/13	第一原理計算による固体酸化物形CO2電解カソードにおける炭素析出メカニズム解明 (化学工学会第54回秋季大会)
全件表示（11件）

講師・講演
1.	2022/08/01	第一原理計算を併用したSOFC/SOECセルの反応制御と電極設計
2.	2021/12/13	カーボンニュートラル社会における炭素資源のエネルギー転換

受賞学術賞
1.	2017/11	日本燃焼学会奨励賞
2.	2017/04	文部科学省科学技術分野の文部科学大臣表彰若手科学者賞
3.	2015/10	日本機械学会熱工学部門一般表彰講演論文表彰
4.	2014/12	日本燃焼学会論文賞
5.	2014/04	日本機械学会奨励賞（研究）
全件表示（12件）

科学研究費助成事業
1.	2024/04/01 ～ 2027/03/31	固体酸化物形セルの電極構造に基づいた炭素析出のマルチスケール制御 │ 基盤研究(B)
2.	2019/04/01 ～ 2022/03/31	炭素マーカーによるダイレクトカーボン燃料電池の反応サイト観察と高出力化 │ 基盤研究(C)
3.	2013/04/01 ～ 2016/03/31	石炭チャーを直接燃料とするダイレクトカーボン燃料電池の開発 │ 挑戦的研究（萌芽）
4.	2012/04/01 ～ 2017/03/31	ＣＯ２回収型石炭燃焼の特異性を積極活用したクリーンコールテクノロジーの開発 │ 若手研究(A)
5.	2010/04/01 ～ 2012/03/31	噴霧流におけるミクロ爆発発生メカニズムの解明 │ 若手研究(B)

競争的資金等(科研費を除く)
1.	2024/04/01 ～ 2026/03/31	ダイレクトカーボン燃料電池のオペランド観察と電極設計 │ 競争的資金等の外部資金による研究 │ 研究助成
2.	2024/04/01 ～ 2025/03/31	電極界面構造に着目したCO2/H2O共電解における炭素析出メカニズム解明 │ 競争的資金等の外部資金による研究 │ 研究助成
3.	2022/10/01 ～ 2023/09/30	固体酸化物CO2電解セルのオペランド観察 │ 競争的資金等の外部資金による研究 │ 研究助成
4.	2022/04/01 ～ 2024/10/31	CO2電気分解におけるSOEC電極の酸化耐性発現メカニズム │ 競争的資金等の外部資金による研究 │ 環境研究助成
5.	2022/04/01 ～ 2023/03/31	バイオマスガス化SOFC発電に向けた電極触媒構造のミクロスケール設計 │ 競争的資金等の外部資金による研究 │ 研究助成

共同・受託研究実績
1.		Advanced biomass gasification process
2.		Simultaneous reduction of the pollutant for O2/CO2 coal combustion
3.		Ultra-low NOx emission in oxy-fuel combustion

取得特許
1.	2022/03/23	直接炭素燃料電池（特許第7045028号）
2.	2021/06/21	直接炭素燃料電池（特許第6901080号）
3.	2016/03/22	水素製造装置、水素製造システムおよび水素製造方法（特開2016-037402）
4.	2012/12/07	エマルジョン燃料、エマルジョン燃料の製造方法、エマルジョン燃料の製造装置及びエマルジョン燃料の供給装置（特許第5147006号）

研究者からのメッセージ
1.	エネルギー変換と学際研究機械工学の集大成と言われていた自動車産業においても「燃料電池」や「電気分解」などの電気化学デバイスが重要視される時代になってきました．最近の課題は複雑化しています．さまざまな分野が連携し協力することで，新しい手法が生まれ，複雑な課題にも対処できるようになります．当研究室では「機械工学」の一分野である「熱工学」をベースとして「電気化学」と「化学反応」も取り入れた学際研究を進めています．実験科学をベースとしつつ，材料シミュレーションにも取り組んでおり，電極機能と材料データをつなぐ数式モデルの開発も進めています．データを活用しつつ，実際に手を動かしてイメージを形にする「ものづくり」研究に取り組んでいます．

ホームページ
エネルギー変換デバイス研究室(渡部研究室)ホームページ

科研費研究者番号
40551825