冷却水を直接放電領域に吹き込むことによって、水プラズマが発生する。水プラズマは外部冷却水が必要でないため、90%以上の熱効率が得られている。プラズマガスを発生させるためのボンベがいらないため、コストを下げることができる。本研究では、大気圧で発生する直流放電水プラズマによって廃棄物を分解し、その分解挙動を調べた。廃棄物の模擬物質としてエタノール水溶液、メタノール水溶液を使用した。冷却水にエタノールまたはメタノールを混ぜることによって、エタノールやメタノールを分解した。エタノールとメタノールを分解したガス中には水素、一酸化炭素、二酸化炭素、メタンが含まれていた。水素のモル分率は60-70%であった。この結果より、有機系廃棄物から合成ガスを作り出せることが示唆された。エタノールやメタノールの濃度を増加させると、一酸化炭素とメタンの濃度が増加した。

HFC-134a(CF₃CH₂F)、HFC-32(CH₂F₂）、CF₄の分解機構を調べた。水プラズマの下流にHFC-134a、HFC-32、CF₄を吹き込むことによってこれらのガスを分解した。HFC-134aやHFC-32の分解ガスは主に水素、二酸化炭素、一酸化炭素、メタンであった。CF₄の分解ガスは主に二酸化炭素、水素、一酸化炭素、酸素であった。HFC-134aやHFC-32の供給量を増加させると、分解率と回収率は減少し、一酸化炭素とメタンの濃度は増加した。HFC-134aやHFC-32の分解時、熱分解の副生成物と考えられるCF₄は検出されなかった。これは、水素や酸素がCF₄の再結合を防ぐためであると考えられる。

新聞報道

• 日経産業新聞　2007年9月14日　「缶ビール１本で２キロ走行　低純度アルコールから水素―東工大が小型装置」
• 空調タイムス　2008年1月2日　「モバイルフロン破壊装置を　水プラズマ、１万度の高温で分解　1kW機での実用化目指す」

研究論文

• Hiroshi Nishioka, Hironori Saito, and Takayuki Watanabe: Liquid Waste Decomposition by DCWater Plasmas at Atmospheric Pressure, Transactions of Materials Research Society of Japan, 33 (3), p.691-694 (2008.9).
• Hiroshi Nishioka, Hironori Saito, and Takayuki Watanabe: Decomposition Mechanism of Organic Compounds by DC Water Plasmas at Atmospheric Pressure, Thin Solid Films, 518 (3), p.924-928 (2009.12).
• Narengerile, Hironori Saito, and Takayuki Watanabe: Decomposition of Tetrafluoromethane by Water Plasma Generated under Atmospheric Pressure, Thin Solid Films, Thin Solid Films, 518 (3), p.929-935 (2009.12).
• Narengerile, Hironori Saito, and Takayuki Watanabe: Decomposition Mechanism of Fluorinated Compounds in Water Plasmas Generated under Atmospheric Pressure, Plasma Chemistry and Plasma Processing, 30 (6), p.813-829 (2010.12).

国際学会

• Hiroshi Nishioka, Hironori Saito, and Takayuki Watanabe: Decomposition Mechanism of Organic Compounds by DC Water Plasmas at Atmospheric Pressure, Abstracts of 9th Asia-Pacific Conference on Plasma Science and Technology, p.198, SP8 (2008.10 Huangshan, China).
• Narengerile, Hironori Saito, and Takayuki Watanabe: PFC Decomposition by Water Plasma Generated under Atmospheric Pressure, Abstracts of 9th Asia-Pacific Conference on Plasma Science and Technology, p.197, SP9 (2008.10 Huangshan, China).
• Narengerile, Hironori Saito, Takayuki Watanabe: Decomposition of Fluorinated Compounds by Water Plasma Generated under Atmospheric Pressure, Proceedings of 19th International Symposium on Plasma Chemistry, O14.2 (2009.7 Bochum, Germany).

国内学会

• 齋藤寛典, 渡辺隆行: 直流放電による大気圧水プラズマを用いた有機物の分解, 化学工学会第39回秋季大会研究発表講演要旨集, O320 (2007.9 北海道大学).
• Hiroshi Nishioka, Hironori Saito, and Takayuki Watanabe: Liquid Waste Decomposition by DC Water Plasmas at Atmospheric Pressure, Abstracts of 18th Symposium of The Materials Research Society of Japan, H-P47-M, p.213 (2007.12.9日本大学駿河台キャンパス).
• 齊藤寛典, 渡辺隆行: 大気圧直流放電水プラズマによるフロンの分解機構の解明, 化学工学会第73年会研究発表講演要旨集 , S114 (2008.3.17静岡大学).
• 西岡浩史, 齊藤寛典, 渡辺隆行: 大気圧水プラズマによる有機物分解機構の解明, 化学工学会第40回秋季大会研究発表講演要旨集, Q106 (2008.9.24 東北大学).
• Narengerile, Hiroshi Nishioka, Hironori Saito, and Takayuki Watanabe: HFC Decomposition by Water Plasma Generated under Atmospheric Pressure, プラズマ科学シンポジウム2009プロシーディングス, P1-30, p.72-73 (2009.2 名古屋大学).