アンモニアと水素は、炭素を排出しないエネルギー変換の可能性と、既存インフラとの親和性の高さから、有望なエネルギーキャリアとして期待されています。しかし、アンモニアは反応性が低く、NOx（窒素酸化物）の生成や毒性のある中間生成物の発生といった課題を抱えています。

当研究室では、実験と詳細化学反応モデルを用いて、アンモニアおよびアンモニア・炭化水素混合燃料の燃焼を支配する基礎的な反応経路を調査しています。特に、着火、火炎の安定化、汚染物質の生成、および従来燃料との相互作用に焦点を当てています。これらの研究を通じて、有害物質の排出を最小限に抑えつつ高効率を実現する燃焼技術の開発を支援しています。

持続可能な航空燃料（SAF）は、航空分野の脱炭素化において不可欠な存在ですが、原料や組成が多岐にわたるため、燃焼挙動や排出特性に不確実性が生じるという課題があります。特に、煤（すす）の生成や飛行機雲（コントレイル）への影響を含む「非CO₂効果」の解明が極めて重要となっています。

当研究室では、SAFの燃焼特性や排出物を予測するための詳細反応モデルおよびデータ駆動型フレームワークの開発を行っています。これらのモデルを数値流体力学（CFD）シミュレーションと統合することで、燃料とエンジンの相互作用を評価し、よりクリーンな航空システムの設計指針を提示することを目指しています。

再生可能燃料の導入は、製造技術だけでなく、サプライチェーンの設計、インフラ整備、および政策的制約にも依存します。当研究室では、技術経済性分析（TEA）、ライフサイクルアセスメント（LCA）、およびシステム最適化を組み合わせた統合的なフレームワークを開発し、現実的な条件下における燃料経路（フューエルパスウェイ）の評価を行っています。

これらの研究を通じて、特定の地域や用途に最適化された、レジリエント（強靭）かつコスト効率の高いエネルギーシステムの設計を支援しています。

人工知能（AI）やハイパフォーマンス・コンピューティング（HPC）の急速な発展に伴い、膨大な電力を消費し、大量の熱を発する大規模データセンターの需要が高まっています。最新の画像処理装置（GPU）は極めて高い電力密度で動作するため、従来の空冷や間接水冷技術の限界を超える深刻な熱管理の課題が生じています。

こうした背景から、電子部品を絶縁性の液体に直接浸す「直接液浸冷却」が、有望な熱管理手法として注目されています。当研究室では、高度な光学診断技術と数値モデリングを用いて、液浸冷却を支配する基礎的な熱輸送現象を解明しています。具体的には、位相シフト干渉計を用いたイメージング技術により、さまざまな動作条件下における伝熱特性の可視化と定量的評価を行っています。液体の物性、流動挙動、および電力密度が冷却性能に与える影響を系統的に評価することで、次世代の高性能計算システムに向けた、効率的で信頼性の高い冷却技術の開発を支援しています。