未来科学株式会社
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Technology

コールドプラズマ 技術の全貌

固体・液体・気体に次ぐ「物質の第4の状態」プラズマ
その力を常温・常圧で制御する技術が 世界を変える

What is Plasma?

プラズマとは?

Solid

固体

氷点下

Liquid

液体

常温

Gas

気体

水蒸気

100°C以上

Plasma

プラズマ

電離気体

数千〜数万°C以上

「氷」は温度が上昇すると固体から液体へ さらに液体から気体へと状態が変化します気体の温度がさらに上昇すると気体の分子は解離して原子になり 原子核のまわりを回っていた電子が原子から離れて 正イオンと電子に分かれますこの現象を「電離」とよびます

そして電離によって生じた荷電粒子を含む気体を「プラズマ」とよびますプラズマは ラジカル(活性種)・エレクトロン(電子)・イオン(電離子)・フォトン(光)の集合体ですプラズマは分子や原子をバラバラに遊離させ 物質の形を消滅させてしまいます

プラズマの構成要素

ラジカル(活性種) — 高い反応性で物質を分解
エレクトロン(電子) — 電荷を持つ粒子
イオン(電離子) — 荷電した原子・分子
フォトン(光) — 光子・電磁放射

Next Generation Plasma Technology

大気圧低温プラズマを利用した
次世代技術

「プラズマ」は「ラジカル(活性種)・エレクトロン(電子)・イオン(電離子)・フォトン(光)」の集合体で 近年 大気圧下で低温なプラズマを生成するさまざまな方式が開発されています

それらを応用した低温プラズマ除菌法は その高い反応性によって「ウイルス・細菌・花粉・有害物質・ニオイ」を瞬間的に分解処理するだけではなく「低消費電力・低コスト・安全・環境に優しい」という特徴から 既存の除菌法・消臭法の代替技術として全世界で開発が進んでいます

1μs

マイクロセカンド = 100万分の1秒

世界最速の分解スピード

疾病原発性物質から環境破壊物質まで瞬時に除去

ウイルス細菌花粉有害物質ニオイカビPM2.5VOC

Core Technology

ROSマルチプラズマ® の仕組み

コールドプラズマと極超音波を組み合わせ 8〜11種の活性酸素種(ROS)を生成・拡散する独自の構成技術

除菌プロセス — 3ステップ

01

生成

コールドプラズマ放電でROS(活性酸素種)を生成原料は空気のみ化学薬品・ガスボンベ不要

02

拡散

極超音波の力でROSを空間全体・壁面・布繊維の奥まで届ける秒速340mの超音波が全方位に浸透

03

作用(AOP)

ROSがウイルス・細菌表面のタンパク質被膜を酸化分解(促進酸化)99.61%〜100%の除菌効果を実証

極超音波の役割

秒速340mで拡散する極超音波の特性によりROSを室内の隅々まで届けるキャビテーション現象とスパッタリング効果で付着菌も剥離

ROS(活性酸素種)とは

空気を原材料として コールドプラズマにより酸化分子に変換された8〜11種の活性酸素種を含んだ気体弊社独自の混合比率で生成

安全性の根拠

オゾン濃度は環境基準値以下(金属腐食試験・日本カルミック)人・動植物が在室中でも24時間365日連続稼働が可能

Advanced Oxidation Process

AOP(促進酸化法)とは
なぜウイルスを無力化できるのか

アメリカ国防総省で開発された世界最先端の除菌方式
ROSマルチプラズマ®が生成するROSによるAOP(促進酸化)でウイルスを無力化します

コロナウイルスやインフルエンザウイルスなど様々な種類のウイルスが存在しますが ウイルスの組成形態は同じですDNA(二重螺旋)・RNA(一重螺旋)の違いはありますが 表面はカプシドやエンベロープと呼ばれるタンパク質の被膜で覆われています

ステライザが生成するROS(Reactive Oxidation Species:気相活性酸素種)混合マルチガス・プラズマ®は ウイルス表面のタンパク質被膜から水素を抜き取り酸化を促進させますさらに微量のオゾン(O₃)が持つ「O」が核酸に取り付くことで酸化を促進その後 気相過酸化水素(H₂O₂)自らが分解するまで核酸を徹底的に酸化させることで ウイルスを清浄化します

1

タンパク質被膜から水素を抜き取る

ROS混合マルチガス・プラズマ®が作用

2

O₃の「O」が核酸に取り付き酸化促進

オゾンの酸化作用

3

H₂O₂が核酸を徹底的に酸化

気相過酸化水素が自己分解するまで継続

4

ウイルスを完全清浄化

タンパク質被膜の崩壊・不活化

Plasma Filter

プラズマフィルター

高電圧の大面積プラズマ放電リアクターの中に吸い込まれた空気の中に含まれた極細塵・花粉・ウイルスなどは高電圧プラズマ放電層の中で1秒間に6,000回以上の雷に打たれ死滅・破壊されてしまいます

6,000回/秒

プラズマ放電による死滅

仕組み

吸引 → プラズマ放電 → 拡散の3段階で空間を清浄化

  1. 01

    汚染大気

    浮遊粒子・ウイルス・花粉を含む室内空気

  2. 02

    吸引ファン

    リアクターへ均一に送風

  3. 03

    プラズマフィルター

    6,000回/秒の放電で死滅・分解

  4. 04

    拡散ファン

    ROS混合ガスを空間へ拡散

  5. 05

    清浄化大気

    24時間稼働で空間衛生を維持

Environmental Technology

地球環境を守るプラズマ技術

コールドプラズマフィルターによる
CO₂・温暖化ガス分解

世界で初めて大面積プラズマ放電と多層化に成功した大量処理を可能な低温プラズマを利用したCO₂分解テクノロジー自動車・船・飛行機・発電所・工場などから出るCO₂などを電気だけで大量分解できるようになります

自動車船舶飛行機発電所工場

Circular Energy

メタネーション技術
(CO₂資源化・循環エネルギーシステム)

CO₂を資源化することを可能にしますCO₂から合成燃料(e-fuel)を経済的に簡便に生成後処理が要らなく環境にやさしい循環エネルギーシステムを実現します

CO₂ → e-fuel(合成燃料)へ循環

Plasma Water Technology

プラズマウォーター

医療・農業・食品分野では加熱処理や薬剤による殺菌方法が使用されていますが 熱による変性や薬剤の残留が問題です弊社はマルチガスプラズマジェットを大面積化し 直接水の中に放射することを可能にし実用化しました

プラズマジェットでプラズマ化した水は約1時間後には殺菌された元の水に戻り環境に優しいものです無農薬・低農薬化 食品の熱変性を起こさず薬剤の残留の問題が無くなり 食品の殺菌や鮮度を長持ちさせフードロスを大幅に減少できます

農業

無農薬・低農薬化農作物・土壌への直接処理

医療

薬剤残留なし・熱変性なし高純度の医療用水処理

食品

食品の殺菌・鮮度長期維持・フードロス大幅削減

環境

処理後は元の水に戻る廃棄物・残留物ゼロ

Information Infrastructure

AQRSS
Air Quality and Risk Surveillance System

14,000L

人が1日に吸い込む空気の量

水は約2リットルを経口摂取しています水は厳格な水質検査・殺菌プロセスを経て社会インフラとして供給されていますでは「空気」はどうでしょうか?水の約7,000倍もの量の空気を日々人体に取り込みながら その「質」については特定の場所を除いて検査も殺菌も行われずにいます

AQRSS(アクロス)は 空気中の有害物質を捕捉・分析し 独自の指標として提示することで 空気環境改善の新たな指針を提供します

人々の健やかな暮らしに欠くことのできない「きれいな空気環境」を実現するための情報インフラです

リアルタイム監視独自指標クラウド連携スマートフォン対応施設全体管理