当研究室志望の方へ

「燃焼」を再定義し、カーボンニュートラル社会を実装する

なぜ今、燃焼なのか?
ロケットのような巨⼤な推進⼒、⼤規模な発電、⾼熱を必要とする⼯業プロセスには、依然としてエネルギー密度や不可変動追従性が⾼い「燃焼」技術が不可⽋です。私たちは、化⽯燃料に頼らない「ゼロエミッション燃焼」、再⽣可能エネルギーの利⽤普及に資する「ゼロ⽕災」の実現を⽬指しています。

「新燃料」を科学する
アンモニア、⽔素、バイオ燃焼、合成燃料、SAFといった脱炭素燃料は、従来の炭化⽔素燃料とは異なる燃え⽅をします。燃えにくい‧燃えやすい性質だけでなく、⼆酸化炭素以外の温室効果ガス(GHG)を 排出する 可能性、燃焼器や 被加熱物への 物理化学的影響など 、新燃料の 導⼊には解決すべき課題が
たくさんあります。

「燃えない」を科学する
私たちの研究は「燃やす」だけではありません。電気⾃動⾞(EV)や 再⽣可能エネルギーを電気として蓄えるバッテリーシステム、ヒートポンプに使⽤される冷媒が発⽕しないために「燃やさない」ことも研究対象です。



理論で予測する:燃焼物理や燃焼化学の原理原則に則り研究をデザインする。
実験で確認する:マイクロフローリアクタやバーナを⽤いて「反応」「⽕炎」特性を観察する。
数値計算で視る:複雑かつ⾒えない燃焼現象を数値流体シミュレーションで予測‧解析する。


 研究内容例

(左)炭酸エチレン(リチウムイオン電池電解液成分)の量⼦化学計算
(中)アンモニア∕ディーゼル内燃機関の燃焼数値シミュレーション
(右)アンモニア∕メタン⽕炎(上から:メタン、メタン∕アンモニア混焼、アンモニア)

研究室のキーワード
#脱炭素燃料(⽔素‧アンモニア燃焼)
#燃焼数値計算(スーパーコンピュータ‧CFD)
#⽕災安全(リチウムイオン電池‧冷媒の安全性)
#マルチフィジックス燃焼(熱×流体×化学×材料)
#反応モデリング(量⼦化学計算‧機械学習)


学⽣の皆さんへ
当研究室では、熱‧流体‧化学‧材料‧計算科学に渡る、分野横断的な研究に取り組めます。「未来を担う新しいエネルギー技術基盤を、⾃分の⼿で創りたい」
「国際的に活躍できる⼈材になりたい」そんな熱意を持った皆さんの挑戦を待っています。

  研究テーマ:アンモニア専焼‧混焼の燃焼特性理解、バイオ燃料の素反応過程理解、航空機燃料の化学反応モデリング、バッテリー電解液の発⽕
          特性評価、難燃剤‧冷媒の消炎メカニズム解明、遺伝的アルゴリズムによるモデル最適化 など
  研究応用先:ガスタービン、エンジン、燃焼炉、リチウムイオン電池、ヒートポンプ など
  国際共同研究:アイルランド、アメリカ、サウジアラビア、シンガポール、スイス、ハンガリー、フランス など
  国際学会:アメリカ、イタリア、シンガポール、サウジアラビア、仙台!(2025年度) など
  メンバー構成:教職員10人、学生9人(博士:2、M2:2、M1:3、B4:2)(2026年度、外国籍3名)
  就職先:IHI、ソニーグループ、トヨタ自動車、野村総合研究所、日立製作所、ヤンマーホールディングス(五十音順) など


研究室の様子(左:国際学会@ミネソタ、右:研究室懇親会)

学部配属を希望される方(新3年生・高校生)
当研究室は、航空宇宙コースに所属しています。高校生の皆さんは、東北大学 工学部 機械知能・航空工学科を受験してください。
学部3年生から研究室に配属されることになります。

大学院から配属を希望される方(新4年生・修士2年生)
当研究室は、東北大学 大学院工学研究科 航空宇宙専攻に所属しています。大学院入試では、航空宇宙専攻(機械系4専攻)に対応した科目を受験してくだ
さい。熱力学・流体力学を専攻しているとよりスムーズに研究に取り組み始めることができると思います。

もし興味がわいたら、ぜひ一度研究室見学に来てみませんか?
研究室見学(春)とオープンキャンパス(夏)の年2回、公式の研究室見学を開催しています。公式日程以外でも随時見学対応しています。
日程調整を希望される場合は、下記連絡先までご連絡ください。
ifs-reafs-web(アット)grp.tohoku.ac.jp
※「(アット)」を「 @ 」に変更のうえ送信してください。