One of the renewable energies is salinity gradient power which converts salinity gradient energy existing between salt water such as sea water and fresh water such as river water into electricity. Mixing 1 m³ of seawater with 1 m³ of fresh water theoretically generates 1.7 MJ of energy, which is equivalent to about 500 Wh. Salinity gradient power is expected as a base load power source derived from renewable energy with low environmental impact, high equipment utilization rate, and small footprint. There are two types of salinity gradient power using separation membranes: Pressure Retarded Osmosis （PRO） using semipermeable membranes, turbine and generators, and Reverse ElectroDialysis （RED） using ion exchange membranes. There were reports that in the case of using seawater, RED will be superior to PRO, and in the case of high concentration salt solution such as concentrated sea water etc. PRO will be better than RED. World's first RED power generation pilot plant was installed in Afsluitdiik, Netherlands. Recently, SWRO-PRO hybrid plant was built in Busan, Korea. In the future, the improvement in the performance of the forward osmosis membrane and ion exchange membrane will give practical applications of the two technologies.

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国内の製塩プロセスでは，イオン交換膜を用いた電気透析によって海水を濃縮することでイオン交換膜濃縮海水（EDかん水）を得ている．本研究では，電解ソーダ工業の原料としてのEDかん水の利用，およびEDかん水の加熱濃縮・晶析過程でのスケーリング防止による製塩プロセスの高効率化を目的とし，硫酸カルシウム（CaSO₄）の反応晶析によるEDかん水からのSO₄^2－イオン除去法を開発した．実際のEDかん水に相当する濃度を有する無機イオン種 （Na^＋， K^＋， Ca^2＋， Mg^2＋， Cl^－， SO₄^2－， Br^－）を含む模擬EDかん水に，塩化カルシウム（CaCl₂）粉末を添加し，303 KでCaSO₄を18日間反応晶析させた．操作因子としてCaCl₂の添加濃度を変化させ，CaCl₂添加が模擬EDかん水中のSO₄^2－イオンの低減に及ぼす影響を検討した．（C_CaCl2）_addが0.297 mol/L以上では，SO₄^2－イオン濃度（C_SO4）が反応時間の増加によるCaSO₄の反応晶析の進行にともない減少し，6日以降でC_SO4がほぼ一定となった．また，反応時間が6日では，（C_CaCl2）_addの増加にともないC_SO4が減少し，（C_CaCl2）_addが1.0 mol/L以上でC_SO4が一定値を示した．（C_CaCl2）_addを1.0 mol/Lに設定した場合では，C_SO4が0.002 mol/Lまで低減できる知見を得た．したがって，CaCl₂粉末の添加は，実際の製塩プロセスより得られるEDかん水中のSO₄^2－イオンの除去に有効であると考えられる．

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本研究では，ファインバブルの気－液界面を光合成が進行する新規な反応場として利用し，CO₂吸収および有機化合物への転換効率の低いシアノバクテリアの増殖促進技術を開発した．ファインバブルの気-液界面近傍では，気泡の負の表面電位特性によってシアノバクテリアの濃縮が引き起こされ，気泡の微細化にともなうCO₂物質移動の促進によってシアノバクテリアのCO₂吸収効率が高まる．結果として，光合成速度の増大によるシアノバクテリアの増殖促進が期待できる．反応温度が303 Kにおいて，自吸式微細気泡発生器，蛍光灯，反応槽からなる半回分式バイオリアクターを用いて，シアノバクテリアを含む培地に平均気泡径 （d_bbl） が80 μmのファインバブルを連続供給し，シアノバクテリアを増殖させた．光強度は反応槽の内部および外部に設置した蛍光灯の本数により変化させた．さらに，光強度が一定の条件下でd_bblを40 から6000 μmの範囲で変化させた場合についても検討した．その結果，d_bblが80 μmで光強度を37 - 527 μmol・m^－2・s^－1の範囲で変化させた場合，シアノバクテリアの比増殖速度 （r_sg） は光強度が365 μmol・m^－2・s^－1において極大値を示した．さらに，光強度が365 μmol・m^－2・s^－1でd_bblを変化させた場合，d_bblの減少にともないr_sgが増大する傾向が得られ，d_bblが40 μmでのr_sgは1,500 μmの約2.5倍となった．これより，CO₂の供給律速条件下では，ファインバブルの導入によりシアノバクテリアの増殖を促進できることが示唆された．

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