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植物の光合成のように、太陽光のエネルギーを使い、水と二酸化炭素から
アルコールなどの有機物を工業的に製造する「人工光合成」の研究が日本で急展開しており。
鍵となる物質の構造解明や実証実験の成功など世界初の成果が相次ぎ、
エネルギー問題や地球温暖化を解決する夢の技術が実現に近づきつつあります。
植物は太陽光のエネルギーを利用して光合成を行い、水と二酸化炭素から、
でんぷんやブドウ糖を作り出す。
これと同じ原理でエネルギー源や化学原料となる有機物を作るのが人工光合成。
地球温暖化は、温室効果をもたらす二酸化炭素が大気中に増えることが原因とされており、
二酸化炭素を消費して資源価値のある物質を作れば、温暖化対策への貢献と同時に、
枯渇が懸念される石燃料の代替も可能に。
太陽光は地球に降り注ぐ1時間分だけで、人類が必要とする1年分に相当するエネルギー量。
二酸化炭素も無尽蔵にあります。
人工光合成は原料コストがほぼゼロ、地球規模の問題を一挙に解決できる革新技術として
注目されているのです。
研究の機運を高めたのは2010年にノーベル化学賞を受賞した根岸英一・米パデュー大特別教授。
受賞直後、「温暖化やエネルギー問題の解決に大きな可能性を秘めた分野だ」
と文部科学省に研究支援を要請。
受賞理由の金属触媒を使って実現を目指し、プロジェクトを立ち上げ、
大阪市立大の神谷信夫教授のチームが11年4月、大きな成果を挙げたそう。
成果↓
『植物の光合成は
(1)太陽光で水を酸素、電子、水素イオンに分解する「明反応」
(2)得られた電子、水素イオンに由来するエネルギーで
二酸化炭素からでんぷんなどを作る「暗反応」-の2段階で行われる。
明反応の水分解は、
マンガンクラスターという物質が触媒の役割を果たしていることが分かっいた。
だがごく微細なため、その構造は長く不明だった。
そこで神谷教授は大型放射光施設「スプリング8」(兵庫県)でX線を照射し、
原子間の距離が分かるオングストローム(1億分の1センチ)単位の高精度で解析。
マンガン4個、カルシウム1個、酸素9個の原子から成る立体構造を世界で初めて突き止めた。』
この成果は、米科学誌サイエンスが同年の10大ニュースに選ぶ画期的な業績となりました。
マンガンクラスターは人工的に合成できていませんが、神谷教授曰く
「似た構造の物質を作れば人工光合成の触媒になり得る」とのこと。
そして世界で開発競争が始まりました。
同年9月、トヨタ自動車グループの豊田中央研究所(愛知県)が
世界で初めて太陽光と二酸化炭素、水を使った人工光合成の実証実験に成功し、
比較的単純な有機化合物のギ酸を作 る事に成功。
触媒となる酸化チタンの電極で水を分解し、
金属錯体と呼ばれる特殊な化合物の電極で有機合成を行うことで実現。
ただ、太陽光エネルギーの変換効率は0・04%で、植物の光合成(0・2%)のわずか5分の1。
しかし昨年7月、電機大手のパナソニックが早くも植物と同じ変換効率を達成。
青色LED(発光ダイオード)などに使われる窒化ガリウムの電極と、インジウム系金属の
電極の組み合わせでギ酸の高効率生成に成功。
研究が急ピッチで進展していることを受け、経済産業省も昨年11月、
10年間で約150億円を投じるプロジェクトを立ち上げました。
変換効率を目標は16年度末に3%、21年度末に10%。
しかし、課題は効率向上だけではありません。
実用化には燃料電池のエネルギー源となるアルコールや水素、化学原料となる
エチレンやオレフィンなど、需要が大きい物質を自在に作る技術が必要となってきます。
資源が少ない日本にとって実現すれば意義は大きく。
そして触媒は日本が得意とする分野でもあります。
四橋氏曰く「研究はものすごいスピードで進展している。
それぞれの物質に最適な触媒を急いで探したい」とのこと。
これが実用化されれば、低価格で安定したエネルギーが永久的に確保できます。
先行きの明るいニュース。
頑張れ日本。
暖かくなりました。
昨日出かけた先ではランニングシャツで歩いている方もおり、
観光客の方々も、かなりな軽装。
夏目前。といった感じでした。
出かけた先は陵 【たまうどぅん】 。
巨大な石造の陵墓です。
琉球王国、第二尚氏王統の歴代国王が葬られている陵墓。所在地は沖縄県那覇市首里金城町。そもそもは第3代尚真王(在位1477年 - 1526年)が父、尚円王を葬るために建築したものである。世界遺産のひとつで沖縄県最大の破風墓。なお「玉陵」と名付く墓所はほかに「伊是名玉陵」、「山川の玉陵」がある。
※Wikiより。
いつも行っているカレー屋のすぐ近くにある世界遺産。
せっかくなので見に行こうということになり、ぶらぶら行ってきました。
なんだか空気感が違う気がします。
そして気に入ったところは、ほぼ人がいなかったこと。
お墓の目前に至っては、私たちしかいませんでした。
のんびりと世界遺産を見る。
なんだか癒されました。
とは言っても、人の墓を見るって言葉にしてしまうとなんだか酔狂ですね。
つい、こそこそしてしまいました。
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植物の光合成のように、太陽光のエネルギーを使い、水と二酸化炭素から
アルコールなどの有機物を工業的に製造する「人工光合成」の研究が日本で急展開しており。
鍵となる物質の構造解明や実証実験の成功など世界初の成果が相次ぎ、
エネルギー問題や地球温暖化を解決する夢の技術が実現に近づきつつあります。
植物は太陽光のエネルギーを利用して光合成を行い、水と二酸化炭素から、
でんぷんやブドウ糖を作り出す。
これと同じ原理でエネルギー源や化学原料となる有機物を作るのが人工光合成。
地球温暖化は、温室効果をもたらす二酸化炭素が大気中に増えることが原因とされており、
二酸化炭素を消費して資源価値のある物質を作れば、温暖化対策への貢献と同時に、
枯渇が懸念される石燃料の代替も可能に。
太陽光は地球に降り注ぐ1時間分だけで、人類が必要とする1年分に相当するエネルギー量。
二酸化炭素も無尽蔵にあります。
人工光合成は原料コストがほぼゼロ、地球規模の問題を一挙に解決できる革新技術として
注目されているのです。
研究の機運を高めたのは2010年にノーベル化学賞を受賞した根岸英一・米パデュー大特別教授。
受賞直後、「温暖化やエネルギー問題の解決に大きな可能性を秘めた分野だ」
と文部科学省に研究支援を要請。
受賞理由の金属触媒を使って実現を目指し、プロジェクトを立ち上げ、
大阪市立大の神谷信夫教授のチームが11年4月、大きな成果を挙げたそう。
成果↓
『植物の光合成は
(1)太陽光で水を酸素、電子、水素イオンに分解する「明反応」
(2)得られた電子、水素イオンに由来するエネルギーで
二酸化炭素からでんぷんなどを作る「暗反応」-の2段階で行われる。
明反応の水分解は、
マンガンクラスターという物質が触媒の役割を果たしていることが分かっいた。
だがごく微細なため、その構造は長く不明だった。
そこで神谷教授は大型放射光施設「スプリング8」(兵庫県)でX線を照射し、
原子間の距離が分かるオングストローム(1億分の1センチ)単位の高精度で解析。
マンガン4個、カルシウム1個、酸素9個の原子から成る立体構造を世界で初めて突き止めた。』
この成果は、米科学誌サイエンスが同年の10大ニュースに選ぶ画期的な業績となりました。
マンガンクラスターは人工的に合成できていませんが、神谷教授曰く
「似た構造の物質を作れば人工光合成の触媒になり得る」とのこと。
そして世界で開発競争が始まりました。
同年9月、トヨタ自動車グループの豊田中央研究所(愛知県)が
世界で初めて太陽光と二酸化炭素、水を使った人工光合成の実証実験に成功し、
比較的単純な有機化合物のギ酸を作 る事に成功。
触媒となる酸化チタンの電極で水を分解し、
金属錯体と呼ばれる特殊な化合物の電極で有機合成を行うことで実現。
ただ、太陽光エネルギーの変換効率は0・04%で、植物の光合成(0・2%)のわずか5分の1。
しかし昨年7月、電機大手のパナソニックが早くも植物と同じ変換効率を達成。
青色LED(発光ダイオード)などに使われる窒化ガリウムの電極と、インジウム系金属の
電極の組み合わせでギ酸の高効率生成に成功。
研究が急ピッチで進展していることを受け、経済産業省も昨年11月、
10年間で約150億円を投じるプロジェクトを立ち上げました。
変換効率を目標は16年度末に3%、21年度末に10%。
しかし、課題は効率向上だけではありません。
実用化には燃料電池のエネルギー源となるアルコールや水素、化学原料となる
エチレンやオレフィンなど、需要が大きい物質を自在に作る技術が必要となってきます。
資源が少ない日本にとって実現すれば意義は大きく。
そして触媒は日本が得意とする分野でもあります。
四橋氏曰く「研究はものすごいスピードで進展している。
それぞれの物質に最適な触媒を急いで探したい」とのこと。
これが実用化されれば、低価格で安定したエネルギーが永久的に確保できます。
先行きの明るいニュース。
頑張れ日本。
暖かくなりました。
昨日出かけた先ではランニングシャツで歩いている方もおり、
観光客の方々も、かなりな軽装。
夏目前。といった感じでした。
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琉球王国、第二尚氏王統の歴代国王が葬られている陵墓。所在地は沖縄県那覇市首里金城町。そもそもは第3代尚真王(在位1477年 - 1526年)が父、尚円王を葬るために建築したものである。世界遺産のひとつで沖縄県最大の破風墓。なお「玉陵」と名付く墓所はほかに「伊是名玉陵」、「山川の玉陵」がある。
※Wikiより。
いつも行っているカレー屋のすぐ近くにある世界遺産。
せっかくなので見に行こうということになり、ぶらぶら行ってきました。
なんだか空気感が違う気がします。
そして気に入ったところは、ほぼ人がいなかったこと。
お墓の目前に至っては、私たちしかいませんでした。
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つい、こそこそしてしまいました。
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