【エネルギー】メタンガスを低コストで有用物質に変換する新手法開発 -MIT

1しじみ ★2017/11/04(土) 14:07:41.78ID:CAP_USER
マサチューセッツ工科大学(MIT)の研究チームは、太陽光発電などで得た電気を利用して、メタンガスをメタノール(液体)の誘導体に変換する新手法を開発した。
この方法によって、遠隔地でのメタン変換が低コストで可能になる可能性があるという。研究論文は、「ACS Central Science」に掲載された。

油井などで発生するメタンガスは、多くの場合、燃焼処理によって二酸化炭素に変えてから大気中に放出されている。
これはメタンガスの温暖化係数が二酸化炭素よりもさらに高いためである。油井で燃焼処理されるメタンガスの量は年間約1500億m3といわれ、
そこから発生する二酸化炭素は約4億トンに上るとされる。

メタンガスは天然ガスの主成分であり、これを捕捉して発電に利用したり、有用な化学物質に変換したりする技術自体は以前から存在している。
にもかかわらず、そうした処理を行わずに燃やして廃棄されることが多い理由は、単純にコストの問題であると研究チームは指摘している。

たいていの場合、石油を得るための油井は遠隔地にある。
そこで発生する大量のメタンガスは副産物でしかなく、これを有効利用するために必要なメタンガスの冷却・圧縮設備や輸送用パイプラインなどに
コストをかけるだけの経済的メリットがないというのが現状であるという。

既存の工業プロセスでメタンガスを液体の中間物に変換するには、金属触媒を用いた高温処理と大型の投資を要する大規模施設が必要とされる。
これに対して、研究チームが今回開発したのは、低温の電気化学プロセスによってメタン変換用の触媒を継続的に供給することができる技術である。
この技術を既存の油井に比較的低コストで、かつ後付けで導入することも可能だと研究チームは主張している。

低温でのメタン変換にとって理想的な触媒としては、白金やパラジウムなどの高原子価金属イオンを使った分子触媒が考えられる。
メタンは化学的に不活性であり、触媒には電子と結合しやすい性質が必要とされるので、こうした高原子価金属が利用されるのである。

これらの触媒はメタンの反応促進に使われる前後で高原子価から低原子価に変わる。
そこでいったん低原子価になったものについては、酸化(電子を失うプロセス)を通して再び高原子価に戻すことによって、
触媒活性を取り戻させる必要がある。

このときに問題となるのが、酸化プロセスをどのように進めるかということで、
いちばん簡単そうなのが酸素または何らかの酸化物を化学的酸化剤とする方法であるが、
これは触媒の酸化還元電位の高さが酸化剤の比較的遅い反応速度(ターンオーバー頻度10/h程度)と
かみ合わないといった理由からあまり上手くいっていなかった。

そこで研究チームは、別の方法での酸化プロセスを検討し、目をつけたのが電流を利用した電気化学的方法であった。
メタンの変換反応にはパラジウム触媒を用いる。触媒反応によって三価から二価に減ったパラジウムイオンを、
電気化学的な経路で電子を奪うプロセスによって三価に戻して再び触媒反応に利用する。
これを繰り返すことで、メタンガスを硫酸水素メチル(CH3OSO3H)とメタンスルホン酸(CH3SO3H)に速やかに変換できることを実証した。

今回の方法における触媒のターンオーバー頻度は、140℃で2300/hに達したと報告されており、
これまでに非電気化学的方法によるメタンの変換反応で報告されているターンオーバー頻度の最高値よりも20倍以上早く反応が進んだことになる。
電気化学的プロセスは太陽電池などから作り出した電流を利用できるので、
遠隔地の油井などでも低温・低コストでのメタン変換と有効利用ができるようになる可能性があるとしている。


画像:メタン変換用のパラジウム触媒の触媒活性を電気化学的なプロセスで復活させることによって反応を高速で進められることを実証した(出所:MIT)
http://news.mynavi.jp/news/2017/11/02/217/images/001.jpg

2しじみ ★2017/11/04(土) 14:08:21.55ID:CAP_USER

3名無しのひみつ2017/11/04(土) 14:12:56.45ID:5t7RFDlL
油田から大量のガスが出ているのが
ちょっとした太陽光発電ユニットとセットになるだけで
メタノールになるのか

でも日本の法律だとメタノールは劇物なので燃料としての取り扱いが難しいんだよな

4名無しのひみつ2017/11/04(土) 14:21:51.31ID:6EEHxxh4
ゴミ山が油田になるね

5名無しのひみつ2017/11/04(土) 14:22:52.65ID:JPcWt9h7
原油が安くなったらアメちゃんが1番困るだろ

6名無しのひみつ2017/11/04(土) 14:29:29.40ID:8dJCMRyS
俺の屁が遂に世界を救うときが来たか!

7名無しのひみつ2017/11/04(土) 14:33:46.72ID:D8O7T0Xt
ガチでFCV始まったな。
水素もメタノールもいけるわ

8名無しのひみつ2017/11/04(土) 14:39:36.30ID:93G849pE
東京モーターショー2017 美人揃いで話題沸騰だったダイハツコンパニオンまとめ
http://aqxe.cassanova.biz/201711031.html

【美女200人超え】東京モーターショー2017|コンパニオン&キャンギャル画像まとめ
http://aqxe.cassanova.biz/201711032.html

9名無しのひみつ2017/11/04(土) 14:40:02.83ID:HWf+TYB6
うんこ からエネルギー

10名無しのひみつ2017/11/04(土) 14:56:20.85ID:xduMXpbw
普通に都市ガスとして流通できないのか?

11名無しのひみつ2017/11/04(土) 14:57:35.82ID:BSH8MzNc
これで人工光合成で作ったメタンも燃やさなくて済むね

12名無しのひみつ2017/11/04(土) 15:24:32.62ID:Aj6K+SEK
実用化してからニュースにして

13名無しのひみつ2017/11/04(土) 17:25:06.21ID:wHrr/c70
炭素なんだからダイヤモンドにしてみたら宜しい

14名無しのひみつ2017/11/04(土) 17:47:04.56ID:zKlyoDGb
   巨 大 な サ イ ク ロ ト ロ ン

Q 人類がエーテル物質の事実を認識し始めるのはいつでしょうか。
A 非常に間もなくです。

すでに科学者たち、特に天文学の分野で働いている科学者たちは、
彼らが理解できない種類の物質に気づいています。
彼らの計算では存在しますが、見ることも実験することもできません。
このいわゆるダーク・マターとは、実際には物質のエーテル・レベルです。
25年もかけて巨額のお金を投じて巨大なサイクロトロンを建設し、
ダーク・マターの実在性を証明しようとしています。

Q 霊界とエーテル界は同じですか。
A いいえ。エーテル界は固体の物質界ですが、物質界の精妙な部分にあたります。

Q 幽霊はエーテル物質からできているのですか。
A はい、通常はエーテル界の第4または第3亜界に存在します


   ウ サ ギ の よ う な 小 動 物

Q 元NASAの顧問で作家のリチャード・C・ホーグランドの主張では、
  月の軌道や月面の写真は、古代の人工的建造物や
  今も建っているガラスのドームが存在する証拠を示しているといいます。
  物質的な建造物の遺跡が今も月に存在する可能性はあるのですか。
A はい。物質的住居の名残はまだ残っており、
  例えばウサギのような小動物は月面に存在します。


   ミ ス テ リ ー サ ー ク ル

世界中で現れているミステリーサークルは、当初イギリス南部を中心に出現していた。
なぜならそこにマイ人レーヤが居られたからである。


   マ 人 ト レ ー ヤ は 出 現

日本から始まる株式市場の崩壊は世界中に反響するでしょう。
終いには政府にも支えることができなくなり、どん底に落ちていきます。
日本政府がアメリカ国債の25%を引き出すと世界経済が破綻しマ人トレーヤは出現します。
UFOがとてつもない数で姿を表すでしょう。

非常に間もなくマ人トレーヤをテレビで見るでしょう。
マ人トレーヤは「匿名」で、毎日テレビに現れ、質問に答えます。
彼は非常に物静かなやり方で話します。彼の控えめな態度に混乱してはなりません。

15名無しのひみつ2017/11/04(土) 18:45:18.91ID:ZnOEjDMS
スルホン基入ってたらだめじゃん

16名無しのひみつ2017/11/04(土) 19:00:36.04ID:fi62tBrc
>>1
そのパラジウムと白金触媒をどうやって安価に供給するんですかね?

17名無しのひみつ2017/11/04(土) 19:37:24.67ID:OLQSoROc
>>13
ついに低コストダイヤモンド半導体の誕生か

18名無しのひみつ2017/11/04(土) 19:45:02.11ID:6s2sPF22
油田(ゆでん)と油井(ゆせい)の違いすら分からん俺には理解できん
ややこしいとせずにメタンを直接次世代エネルギー源として火力発電に利用すればよくね

19名無しのひみつ2017/11/04(土) 20:07:18.63ID:CiA8Cn4D
>メタンガスの温暖化係数が二酸化炭素よりもさらに高いためである。

温暖化はいいことやんか。

20名無しのひみつ2017/11/04(土) 20:14:05.98ID:/UB0v96h
水洗禁止になる日も近い

21名無しのひみつ2017/11/04(土) 20:20:44.95ID:weBPC13q
東京モーターショー2017 美人揃いで話題沸騰だったダイハツコンパニオンまとめ
http://aqxe.cassanova.biz/201711031.html

【美女200人超え】東京モーターショー2017|コンパニオン&キャンギャル画像まとめ
http://aqxe.cassanova.biz/201711032.html

22名無しのひみつ2017/11/04(土) 20:21:06.96ID:weBPC13q
東京モーターショー2017 美人揃いで話題沸騰だったダイハツコンパニオンまとめ
http://aqxe.cassanova.biz/201711031.html

【美女200人超え】東京モーターショー2017|コンパニオン&キャンギャル画像まとめ
http://aqxe.cassanova.biz/201711032.html

23名無しのひみつ2017/11/04(土) 20:47:03.77ID:5t7RFDlL
林業地帯だけど人手不足で山が荒れ放題
間伐材なんて輸送コスト考えたら大根くらいでしか売れない

こんな地域で、安価な設備でメタン発酵させてちょっと触媒使って液体燃料にして
従来型のピストンエンジンの車両を走らせられるなら当面は便利ではあるな
一々セルラーゼでグルコースにしてからエタノールにするより手っ取り早い

でも日本ってメタノールの移動にかんする法律が厳しいからなあ

24名無しのひみつ2017/11/05(日) 00:49:13.18ID:vtzRoiQx
言うほどメチルアルコールって毒性高いかね
飲むならともかくガスを高濃度で吸い込まなきゃ大丈夫だろ

25名無しのひみつ2017/11/05(日) 05:05:50.51ID:/sjIHEDy
>>24
              ,
          (((|(ー(ヽー'""'''~ヽ''i"z''、,,,,
      i, (ー--ー"      __,,,,,  -ー--、
      ヽミ  ,,,,,,、、、  ,r"''''''''''""~'' 、、  ~ヽ、
    ,,r '彡r'''"   )i|二iヽ―ー-、、,,  )i|\  ヽ,
   ト-'//"/"  ,、-'/  ヽー――-ミこ 人 ii| 、ミ
   ヽ〈t  ,,r ''",z '""   、、 )、)ヽ)、 ~`ヽ`i  ヽ、
   zーヽ二z '"    i |リ |)z二ヌヽ彡  |i |  i"
  (r" 彡   "   | リ||,r',r',,''ヽ,  ( ii   'i  リ
   ソ"ソ  ,,、、 / ノi,ソ" ''"(9) `' ヽi|   |i ヽ,
 ,,,ーーノ  '/:/", ノノノイ   'ーー'",,,, u |    ヽ リ  <冗談じゃねえやい!
 `''ー'7" r"彡z,,、-'"〈''z- '"""   u ||i リ    i、
   ( ||""''アiリ::::::''" _',,、-ー 、     |||//  i  、、リ
    ~itty ||i "  マ'ーー'',,,''" i    j|ツ|i /|iii ||リ
      iノ|'(||ヽ,   t i⌒  リ   r"/人 (リ、'"~ヽ,
       t| t i,ヽ,   iーー ''''"  /::://~ノリ、,,,  ヽ,
         )NN~' 、''''''''' ,、 '"::::: t r",/ノフ ~ヽ、,,,ヽ,
        ,r了/::::::/:::::~ 'i'"ヽ:::::   iiリ "/~'ー-、,,、-'"'''ー、i,

26名無しのひみつ2017/11/05(日) 09:48:26.13ID:JxXTgPa7
>>23
日本には太平洋戦争中の物資(酒も)が不足する中
同じアルコールだと言って消毒用アルコールを飲む人が後を絶たず
大勢の呑兵衛たちが失明するという悲しい歴史体験があるからね

法律がまだそういう記憶の生々しい頃に作られたからじゃないか?

27名無しのひみつ2017/11/05(日) 10:28:10.56ID:JTfdvQka
月の大きさの土星の衛星タイタンはメタンの海が広がってる
あれが全部燃料になるんだね

28名無しのひみつ(地図に無い島)2017/11/05(日) 11:10:14.57ID:5ARMfx/S
タイタンを炊いたん?

29名無しのひみつ2017/11/05(日) 11:22:18.82ID:mTAanhtz
温暖化で極の氷が解けて海水冷えて氷河期

温暖化対策で有効な炭酸ガス処理方法開発で温暖化ストップ

=地球全体的に氷河期へ

30名無しのひみつ2017/11/05(日) 11:37:42.91ID:yhpr+in4
極地の氷が溶けて海に 温度マイナス?
極地の反射率が下がる 温度プラス?
(溶ける氷の量にもよるけど)海面上昇 ???
(海の水量が増えるので蒸発も多くなる?)大気中の水蒸気量の増加 ???

トータルがどうなるのかよう分からん

31名無しのひみつ2017/11/05(日) 12:19:22.69ID:hUKRwCJW
>>26
消毒用はエタノール

32名無しのひみつ2017/11/05(日) 13:12:21.52ID:dgTzAat+
どちらかというとマッドマックス

33名無しのひみつ2017/11/08(水) 20:50:46.94ID:3QD24+Pz
石油と天然ガス両方湧き出ててガスの方を利用しないっておかしいな
それも何とかして売ろうとは思わなかったのか

34名無しのひみつ2017/11/08(水) 21:00:11.48ID:+NHvnw7j
ガスもいっぱい出る油田は普通にガスも売ってる
出てくるガスが少量でわざわざ設備作ってもペイしない場合に燃やしてる

35名無しのひみつ2017/11/12(日) 09:08:20.19ID:kEIhMSLC
光でエネルギーをつくるって発想はいい

36名無しのひみつ2017/11/12(日) 09:45:20.98ID:rtSRWDxU
>>23
硫酸や窒素酸化物を使って工業的に作られるセルラーゼを使ってエタノールつくるくらいなら
火薬にして燃焼させたほうが手っ取り早いんちゃうかな

新着レスの表示
レスを投稿する