mixiユーザー(id:157948)

2021年04月22日15:54

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自動車産業の凋落に備えることが、人類の未来を明るくするのですね

 経済的に余力のあるうちに次の世代のための種を蒔く。トヨタ自動車グループはすてきな会社だなあと感じます。
 N2もO2もCO2も、大気中から取り出して使える時代になりつつあるのですね。エネルギー源は極大の融合炉が50億年ほど使えます。あとは効率のための技術がもっとほしいというところでしょうか。
 いい惑星に生まれて、いい時代を体験しているなあと思います。
 未来の教科書には「2020年頃までは人工光合成が実用化しておらず、有機物の生成は植物に完全に依存していたのである」と書かれるかもしれません。
 もっと早く早く技術が進んでほしい、と思わないでもありません。お金に直結する分野(戦争を含む)は進歩も早いですもんね。それに比べてどんなに有用な技術でも、数年単位でお金に直結しない場合には財と労力の集中が起こりにい。進歩のちぐはぐな私たちの社会ですが、心ある人は富を活かそうとしてくれています。
 社会全体が豊かになると、いちばん助かるのは弱者です。一般層(≒最下層)の私たちは2000年前よりも1000年前よりも、250年前よりも、100年前よりも、ずっと生きやすくなりました。さまざまなハンディキャップを負った人たちも同じです。
 問題がゼロになることなど未来永劫ありませんが、だからこそ問題の縮小もまた望み続けられるという逆説にもなりえますよね。
 融合炉(太陽)と大気さえあえればパンがどんどん量産される、というアニメ的な夢がわくわくです。

 おそらく現時点で言うと、わざわざ有機物を直接合成するよりも電気エネルギーを飲み抽出するほうが効率的なんだと思います。いつになったら光と空気からパンができるのかというとちょっとわからない。
 でも笑ったらいけないですよね。
 ヒトの赤ん坊を見て「できそこないの生き物だ」と笑う下等生物がいたとしたら? そのような愚には陥りたくないものですよね。いつか刮目せざるをえないような飛躍によって知的生命体の未来に貢献しますように。

◆

■世界最高水準の人工光合成に成功、植物超え 豊田中央研
(朝日新聞デジタル - 04月22日 14:12)
https://news.mixi.jp/view_news.pl?media_id=168&from=diary&id=6493190

トヨタ自動車グループの豊田中央研究所(愛知県長久手市)は21日、太陽光を活用して二酸化炭素(CO2)から有機物を生成する「人工光合成」の効率を世界最高水準に高めたと発表した。変換効率は植物を上回る水準といい、CO2を有効利用する手段として有望視する。将来的には、工場から排出されたCO2を回収し、人工光合成に活用できると見込んでいる。

 研究では、太陽光エネルギーを活用し、CO2と水から有機物の「ギ酸」を生成する。生成したギ酸は、水素をつくったり、発電の燃料にしたりして使うことを想定しているという。

 豊田中研は2011年に人工光合成の実証に成功し、その後も、装置の大型化と、より多くのギ酸を作り出すために変換効率の向上に取り組んできた。

 今回の研究では、11年に1センチ角の大きさだった装置を36センチ角に拡大。装置の構造を見直すことで、変換効率は17年の1・5%から、植物を上回る水準の7・2%まで高めた。同社によると、同じ大きさの人工光合成の装置では世界最高の水準だという。

 今後は実用化に向け、コスト削減や耐久性の向上に取り組む。豊田中研の志満津孝取締役は「2030年ごろには実用化に向けた技術基盤を確立したい」と話す。(三浦惇平)

◆

(超耳)
 ウィキペディアから引用しておきます。

ハーバー・ボッシュ法
「ハーバー・ボッシュ法(ハーバー・ボッシュほう、Haber–Bosch process)または単にハーバー法(Haber process)とは、鉄を主体とした触媒上で水素と窒素を 400–600 °C、200–1000 atmの超臨界流体状態で直接反応させる、下の化学反応式によってアンモニアを生産する方法である[1]。
N2+ 3H2 -> 2NH3
現代化学工業における窒素化合物合成の基本的製法であり、フリッツ・ハーバーとカール・ボッシュが1906年にドイツで開発した[2]。ロイナ工場で実用化されて、褐炭から肥料を生産した。それまではユストゥス・フォン・リービッヒの理論に基づき、チリ硝石を用いていた。」

人工光合成
「人工光合成に関連する研究の主体と内容を以下に記す。
2011年4月、大阪市立大学の神谷信夫らの研究チームは植物での光合成の基となるタンパク質複合体の構造を解明。同じ構造を持つ触媒により、2020年までに二酸化炭素と水からメタノール燃料の製造を行う構想を打ち出している[9]。
2011年9月は豊田中央研究所が世界で初めて、水と二酸化炭素と太陽光のみを用いた人工光合成に成功した[10]。特殊な光触媒を用いることで、犠牲薬を添加することなく擬似太陽光での有機物の生成を可能にした[11][12]。
2012年7月30日、パナソニックは窒化物半導体を利用した人工光合成システムを発表した。光電極側に窒化物半導体を使い、もう一方の金属触媒電極からギ酸を得るものであり、触媒の種類を変えることにより有機物の種類を選択できる[13][14]。2014年9月現在、エネルギー変換効率は0.3%と植物を越えており、今後の研究により実用化の目処である1.0%を達成できる可能性がある[15]。
2014年11月20日、東芝が変換効率1.5%という世界最高の変換効率を達成する材料を開発した[16]。
2015年7月20日、大阪市立大などの研究チームが、「人工光合成」の技術を使い、酢酸から自動車の燃料になるエタノールを作り出すことに成功したと発表[17]。
2018年8月27日、産業技術総合開発機構(NEDO)、人工光合成化学プロセス技術研究組合(ARPChem)、東京大学の共同チームが植物のエネルギー変換効率0.3%の約10倍となる太陽光エネルギー変換効率3.7%の非単結晶光触媒を開発したと発表[2][18]。同研究結果は、2018年7月31日に欧州科学誌「Energy & Environmental Science」のオンライン速報版で公開された[18]。
新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)は2014-2021年度計画で技術開発を進めている。光触媒で水を分解して得た水素を、工場や火力発電所から排出される二酸化炭素と合成触媒で反応させてオレフィンを生成し、プラスチック等の原料とする[19][20]。
2019年1月25日、産業技術総合開発機構(NEDO)、人工光合成化学プロセス技術研究組合(ARPChem)、東京大学の共同チームが窒化タンタル(Ta3N5)光触媒を用いて太陽光エネルギー変換効率5.5%を達成したと発表[21]。
2020年5月29日 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)が世界初の100%に近い量子収率で水を分解する光触媒を開発[22]」

(超耳)
 大企業ではトヨタとパナと東芝がいろいろ開発してくれているのですね。それに大阪市立大、NEDO、東大。

 植物がこの惑星の環境をいわば「人工的に」「不自然に」作り変え始めたのが6億年前。私たちがその背中に指先がふれるかどうかというところにたどり着きました。
 植物たちには、ごめんね。たぶん1億年もかからず、知的生命体は君たちの能力を超える。その百万分の一程度の年月で十分だと思います。
 学ぶっていうことはすごいことですよね。そんな能力が備わった地球でよかったな。

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