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1: プラチナカムイ ★ 2019/04/25(木) 02:44:33.09 ID:/Wr9FXlZ9
工業製品の原材料として広く使われるアンモニアの簡単な合成法を東京大の研究チームが開発した。室温で1気圧という普通の条件で実用レベルの合成効率を達成したのは世界初で、エネルギー消費の少ない画期的な手法として期待される。英科学誌ネイチャー電子版に24日、掲載された。

 窒素化合物のアンモニアは医薬品や肥料などの重要な原料。約100年前に欧州で開発され、開発者がノーベル賞を受けた「ハーバー・ボッシュ法」という方法で合成されている。
 この手法は400度以上の高温と、100気圧を超える過酷な条件で窒素と水素を反応させる。全世界のエネルギー消費の1~2%がこの合成法に費やされているとされ、多くの二酸化炭素を排出する問題点も抱えている。
 新たな合成法は、反応を促進させる触媒にモリブデンという金属の化合物を使用。レアアースのサマリウムを使った試薬に、窒素と水を加えて反応させる。
 熱や圧力を加える必要がなく、フラスコでも合成でき、二酸化炭素もほぼ出さない。高価なレアアースを使う点が課題だが、再利用や安価な試薬で代替する見通しが立っているという。

(以下略)

https://www.sankei.com/life/news/190425/lif1904250002-n1.html
5: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 02:47:16.94 ID:SwTg78Mq0
水飲めば出るで

528: 名無しさん@1周年 2019/04/28(日) 15:05:12.42 ID:KkfAuqQP0
>>5
軟骨魚類かよ

15: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 02:55:15.65 ID:ns4su+Xk0
おしっこじゃダメなの?

27: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 03:01:37.41 ID:cnPJ2xib0
>>15
おしっこの成分としてのアンモニアはたしか1/1000くらいの割合だし、
そのほかにたくさん余分な成分入ってるから、煮詰めて取り出す
わけにもいかない。

31: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 03:04:32.92 ID:sOnoJwRf0
>>15
おしっこを20倍に希釈すると、とても優秀な肥料になるよ
ただ、現代人は塩分を摂りすぎてるから、畑がナトリウム過多になっちゃうので
カルシウム(石灰)を撒く必要があるよ

2: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 02:46:46.48 ID:KMg79Rou0
そらすごい。でも残念ながら自分の人生には、ほとんど関係ないな

166: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 07:21:05.20 ID:b5DIO6kb0
>>2
餓死してどうぞ

261: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 09:58:02.72 ID:Y+6WIyCq0
>>2
アンモニアとか肥料に必須やぞ

118: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 04:53:45.52 ID:snvk8om80
>>2
野菜の肥料でメジャーな硫安を聞いたことないんか?

75: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 03:36:06.61 ID:Liqtwz7B0
>>2
アンモニアは様々な化合物の窒素ソースなので
薬やら肥料やら身の回りの多種多様な物質に関わりある

24: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 02:59:32.99 ID:sOnoJwRf0
>>2
水素自動車は大コケしたけど、アンモニア自動車はコスパが良いので流行るかもしれない
唯一最大の欠点は、ごくごく微量でも漏れると臭い、というところ
アンモニアスタンドとか不人気バイトの筆頭
セルフアンモニアスタンドで服に付いちゃったらもう目も当てられない

58: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 03:19:18.14 ID:LpbE2vhH0
>>24
アンモニアなんて水素より危険なのにセルフって(´・ω・`)

125: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 05:11:28.56 ID:4EiG8K0m0
アンモニア燃料電池を忘れてるぞ。安価に大量生産できたら世界が変わる

7: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 02:49:52.06 ID:5cDBtClu0
すばらしい発明だな。実用化できれば、ノーベル賞だろ。

527: 名無しさん@1周年 2019/04/28(日) 15:04:06.38 ID:kE0zfPTk0
>>7
最初にアンモニアを合成したハーバーがノーベル賞受賞

但し、
アンモニア=窒素→(軍事用)爆薬の大量生産(第一次大戦の直前だったので)に使用
そして、ハーバー自身は毒ガス=化学兵器の開発に従事・・・

66: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 03:27:39.93 ID:W6KfYViq0
これけっこう爆薬系のヤヴァイ発明にならんか?

69: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 03:32:08.75 ID:cnPJ2xib0
>>66
文系的な知識としては、肥料工場が爆発したらやばい規模になる、というのは知ってるな。
爆弾も肥料も似たようなもの、と教えられたことがあったよ。

4: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 02:47:12.51 ID:QZXFVyYM0
第三次世界大戦のきっかけである

22: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 02:58:06.47 ID:/ZSbBjVl0
気になるのは制御方法だ
常温常圧で反応するということは、放っておいても反応してしまうということ
チッソは空気から供給されるしな

例えば地震や操作ミスで反応容器が割れたりしたら
工場敷地や廃液下流が、生成しまくるアンモニアに満たされてしまうということにも

47: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 03:16:02.77 ID:MajLIE2a0
>>22
優秀な触媒だな。
畑にその板を置いておいたら、窒素が延々と供給されそうだ

232: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 09:16:26.87 ID:8T2qaCEN0
>>22
少なくともエネルギーが必要ないってことはないはず

64: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 03:26:07.52 ID:CC3btQcT0
ハーバーボッシュは人類最大の発明だろ。
窒素合成→肥料合成できるようになった
肥料のあと2つは元素なので合成できないが、窒素だけでもすごい効果がある。

その副産物として爆薬が大量に生産できるようになったが
モリブデンはけっこうある(高いけど)
サマリウムはスズよりも環境に存在するらしい。

ハーバーボッシュの次ができるのはすごいな。化学界のトップニュースじゃん。
ノーベル賞きたか?

6: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 02:48:41.03 ID:GAAcITbi0
どこの株を買えばいいの?

12: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 02:53:42.73 ID:/ZSbBjVl0
産業応用するには収率や反応速度、触媒再生や廃棄物処理
システム全体のエネルギー効率や費用効率も必要になる
面白いのかもしれんがこれだけでは何とも

少なくとも株をどうこうするような段階ではない

71: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 03:33:02.79 ID:/ZSbBjVl0
ゆっくりでもコンタミでも良いならば
自然界の微生物が圧倒的な効率で合成反応やってるよ

320: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 11:22:58.18 ID:7E9TKvp00
空気中の窒素を固定できるなら凄いな
根粒菌涙目です

494: 名無しさん@1周年 2019/04/26(金) 20:18:52.34 ID:stV+yl9X0
植物とか菌ってすげえんだな。
むしろそっちに感嘆する。

28: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 03:02:55.80 ID:IB3mgDUA0
ここから安価な水素生産に持っていけるのか?
だとしたらエネルギー問題解決につながるのか?

32: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 03:05:24.53 ID:/ZSbBjVl0
>>28
希少金属使ってる時点で難しいだろ
量が必要なんだから

37: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 03:08:56.56 ID:cnPJ2xib0
>>32
ん、触媒だろ?

触媒は製造機械みたいなもので、自分は変化しないから、量が必要だとしても、
それは消費されるものとしての量じゃないのでは?

38: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 03:12:19.20 ID:vFzsTmbV0
>>37
ビーカーでやる位なら良いけど、10トンのタンクとかでやるなら触媒を相当うまく固定する方法がないと、多かれ少なかれ反応物を取り出すときに触媒にもロスが出るよ。

49: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 03:16:52.76 ID:r4cqYVz70
>>37
触媒はモリブデンだろ?
1読むとサマリウムが含まれる試薬を水に溶かして窒素流したらアンモニアが生成されたって感じじゃね?
で、サマリウムはたまたまレアアースだったと
なら、サマリウム以外の物質でもアンモニアになる物質があるんじゃね?って探したら他の安価な試薬でも取り出せたから、研究を進めれば簡単に還元して再利用できる薬品や使い捨てできる安価な薬品でも行けるんじゃねって離しだと理解した

82: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 03:41:11.90 ID:XCeppQTZ0
変換効率の問題だな

214: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 08:12:04.66 ID:XDrdZeSx0
レアアース使うんだから効率的と言えるのかよくわからんな

253: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 09:48:01.68 ID:Yo1AyrD20
レアアースの輸入先が最大の問題

192: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 07:47:24.89 ID:Vf17IsnF0
今回発表された方法では、確かにアンモニア合成に必要なエネルギーは少ないが、使用済み触媒の回収には多くのエネルギーが必要となるようだ

146: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 06:35:02.66 ID:M3C4ayD20
でもこの反応、アンモニア1molを得るのに、ヨウ化サマリウムを3mol消費するから、わずか17gのアンモニアを得るのに、必要なヨウ化サマリウムは1.2kgで、それ以上のゴミが出るという問題がある。

論文では良いことばかり言いすぎ。

42: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 03:14:03.80 ID:3I72kowq0
>全世界のエネルギー消費の1~2%がこの合成法に費やされているとされ、

これに驚いた

112: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 04:40:23.48 ID:VN6OfdLP0
>>42
これも驚く
> 我々の体内にあるタンパク質のうち、半分はどこかの工場でハーバー・ボッシュ法を経たものが、窒素循環により巡ってきたものである。
Wikipedia窒素循環より

100: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 03:57:52.97 ID:btbkN93Y0
N2 + 3 H2 = 2 NH3 + 92kJ
発熱反応なのにそんなにエネルギー消費してたのか

523: 名無しさん@1周年 2019/04/28(日) 14:57:03.39 ID:le7CBTk/0
>>100
その反応が簡単に進んじゃったら、地球上にある水素は全部アンモニアになっちゃう。

107: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 04:07:31.26 ID:/V79WTXQ0
>>100
この場合の「エネルギー」というのは厳密には「一次エネルギー消費量」のことで、原料となる化石燃料の熱量

つまりアンモニア合成のために必用な水素ガスは、石油や天然ガス由来で、
化石燃料の1~2%がアンモニア合成のために消費されているぐらいの意味

280: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 10:39:08.02 ID:7f8RzjQF0
日本は研究、技術開発においては素晴らしいんだけど、いつも研究、技術開発のコストだけ負担し、儲けは海外。
これでは食べていけません。
儲けを日本が独占する方法を考えて欲しい。

93: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 03:51:16.53 ID:/ZSbBjVl0
生物応用が良いと思うんだがなぁ
地下資源が細くて生態環境に優れた日本は、もっと生物応用を深化するべき
リソース的に、他所では簡単にマネされないからな

化学的な分野になると、地下資源や使い捨てて良い荒地をもってる大陸に分がある
電気も人件費も安かったりするしな

448: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 23:11:39.71 ID:/V79WTXQ0
ハーバー・ボッシュ法
N2 + 3H2 → 2NH3 (触媒:鉄など、高温・高圧が必用)

今回の反応
N2 + 6H2O + 6SmI2 → 2NH3 + 6SmI2(OH) (触媒:モリブデン錯体)

水素源として水素ではなくて水やアルコールを使うことには成功しているが、
当量の還元剤が必用で、実用化には還元剤を戻す簡便な方法の確立(電解など)が必用

408: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 16:13:30.40 ID:a/X9TSzq0
触媒を還元するために必要なエネルギーを考えると、ハーバー・ボッシュ法とコストは変わらん
太陽光を使って還元とかのブレイクスルーでも無い限り、「できルンです」程度のこと

412: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 16:34:29.86 ID:WTnb04uf0
>>408
ハーバー・ボッシュ法が凄いとこは特殊な材料必要とすることなくアンモニア生成を可能としているとこで、アンモニア作れます(採算度外視)では退化してるだけで意味ないからなあ
記事にもあるとおり現状だとその辺がネックかつ代替する見通しが立っているということだから、推論どおりにいってそこを解決できれば大発見だろうね、できなけりゃよくある実験室レベルの大発見で終わる

352: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 12:31:21.22 ID:zqrK+ZA50
教授が10年後に実用化目指す
とあるから
まあ、期待はしとこう

554: 名無しさん@1周年 2019/04/28(日) 16:22:22.53 ID:7bg1p37Y0
これ本当ならノーベル賞間違いない奴だよね

108: 名無しさん@1周年 2019/04/25(木) 04:11:39.16 ID:QptF5rO90
簡便に窒素固定できるのは素晴らしいね


転載元:https://asahi.5ch.net/test/read.cgi/newsplus/1556127873/
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