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アンモニア合成に新手法、200℃程度の温度でも合成できる

2017-06-19 | 科学・技術
 農作物など植物の生育には窒素(N)が必須で、その供給源としてアンモニア(NH3)が使われている。世界の人口は70億人を超え、この人口増加を支えるのが農作物の安定供給である。これには窒素肥料が必要で、肥料原料はアンモニアである。最近では、燃やしても窒素と水しか生成されないため、再エネと組み合わせた水素貯蔵媒体としても期待されている。
 アンモニア合成には高温・高圧を必要とし、エネルギーを大量に消費している。一般的には、アンモニアの生産は「ハーバー・ボッシュ法:1906年ドイツで開発」と呼ぶ技術で、400℃~600℃、数百気圧の条件で水素と窒素を反応させて作る。
 早稲田大学関根泰教授・中井浩巳教授らは日本触媒と共同で、化学肥料や医薬品の原料になるアンモニアを合成する新手法を開発した。
 研究チームはルテニウム(Ru)を使った触媒に直流電圧をかけると、水素イオンと窒素分子が反応し、同200度、9気圧程度でも効率よくアンモニアができることを突き止めた。この反応の原因を電子顕微鏡観察や赤外分光分析などを用いて解析した結果、直流電場中での水素イオンのホッピングが反応を誘起していることを突き止めた。この際、N2H+が中間体となっていることを明らかにした。
 研究グループのコメント。「固体触媒では従来報告のないN2H+中間体を経由するメカニズムで世界最高レベルのアンモニア合成速度を実現できた」。
 今後は開発したプロセスと再エネの電力を使用する水電解技術を併用することで、オンデマンドで1日に数10~100トン規模のアンモニア合成プラントの実現が期待できる。例えば遠隔地での肥料製造プラント、火力発電所における脱硝のためのアンモニア製造プラント、離島などの風力発電を活用したアンモニア燃料合成が考えられる、とした。

 今日の天気は晴れ。今日だけの晴れかな・・明日は雨の予想。
 空地で”ドクダミ”の花が満開の様に咲いている。”ドクダミ”の花が咲くと、初夏となった・・実感する。
 ”ドクダミ”は”ゲンノショウコ”と”センブリ”に並んで三大民間薬と言われる程に有名な薬草である。でも最近は民間薬そのものを見る機会がほとんどないが。
 名(ドクダミ)の由来は、「毒痛み」あるいは「毒ため」からと言われる。因みに、湿疹・かぶれには生葉をすり潰したものを貼り付けると良いと言う。
 ドクダミ
 別名:毒溜め(どくだめ)、魚腥草(ぎょせいそう)、地獄蕎麦(じごくそば)
   十薬・重薬(じゅうやく)
 ドクダミ科ドクダミ属
 多年草、地下茎を伸ばし増殖し群生する
 開花時期は6月~7月
 4枚の白い花弁のように見えるのは苞(ほう)で花弁ではない、萼(ガク)もない
 中心の淡黄色の部分、蕊(しべ)の様に見える部分は花(雌しべと雄しべのみ)
 ほとんどが一重の花であるが、八重もある

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