【化学】アンモニアに新合成法 水と空気だけ、コスト大幅減 九工大の春山教授開発[01/19]

1しじみ ★2019/01/20(日) 18:27:19.42ID:CAP_USER
肥料の原料として世界中で生産されている水素と窒素の化合物「アンモニア」の新しい合成法を、九州工業大大学院生命体工学研究科(北九州市若松区)の春山哲也教授(54)が開発した。水と空気だけを材料にする簡易的な方法で、化石燃料を使用する従来の製造法に比べて、大幅なコスト低減が見込まれる。環境への負荷も少なく、注目を集めそうだ。

 春山教授によると、世界の人口が増え続ける中、アンモニアは食糧の増産に欠かせない重要な化合物。世界で年間約1億7千万トン生産されている。

 現在の製造はほぼ100%、1913年に実用化された「ハーバー・ボッシュ法」を採用。天然ガスに含まれる水素を高温、高圧で窒素と合成し、アンモニアを生み出す。ただし、大規模な工場が必要で、二酸化炭素(CO2)を排出することにもなる。

 気体と液体の境界で起こる反応を研究している春山教授は、水の表面の水素原子が他の原子と反応しやすい性質に着目。空気に電気を流し、刺激を与えることで、空気中の窒素原子と水の表面の水素原子が結合して水中にアンモニアが溶け出す仕組みだ。

 筒の中に水と空気を入れて電気を流す反応器を完成させ、アンモニアの合成に実験室レベルで成功。共同研究する国内の企業と世界各国に特許を出願し、オーストラリアと、アフリカ大陸の16カ国が加盟する国際的な特許審査機関「アフリカ知的財産機関」から登録を受けた。

 現在は実用化に向け、実証プラントの建設を計画中。春山教授は「大規模な設備が必要なく、農地にアンモニア製造施設を造ることも可能になる」としている。

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https://web.smartnews.com/articles/fyvMhZ9PXHy

147ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/22(火) 13:22:51.09ID:8wLcGVTX
あれだ、地球の生物起源を再現するやつ。フラスコの中で水と空気いれて雷みたいな放電するとアンモニアができるってやつ
あれを工業的にやるってことか。これはノーベル賞もんやで

148ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/22(火) 14:09:10.98ID:1boghvzA
これスゲーな
もしかして水じゃなくても他の液体でも気相と液相の境界面だと化学反応起こりやすい性質あるんじゃない
色んな化学合成に応用できる可能性ある
速度次第なとこあるけど可能性の塊じゃないかな

149ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/22(火) 20:54:59.32ID:516mZe+x
>>133
まぁ、研究費獲得目的のアドバルーンだろうなぁ。
実用プラントが稼働してから報道して欲しいわ。

150ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/23(水) 01:39:26.45ID:22ipChmg
この一連のツイートを見る限りどうも胡散臭いんだが
https://twitter.com/Paya_payashi/status/1086780667101249537
https://twitter.com/5chan_nel (5ch newer account)

151ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/23(水) 02:08:00.29ID:Xj48gHPg
大量生産したいときは結局HB法になるんでしょ

152ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/23(水) 02:42:56.28ID:LzKyUlKs
省エネで合成 肥料が安くなる

エネルギー収支が良い 蓄電としても使える

153ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/23(水) 08:34:45.52ID:23Xhfwqi
>>1
これが事実なら理科の実験の水の電気分解でアンモニアができるはずだが?


ハーバー・ボッシュ法は反応効率や触媒のために高温で行わなければならないが発熱反応のアンモニア合成においては化学平衡はルシャトリエの平衡移動の原理により分解側にシフトする問題があったが本件では解決できそう
液面で反応するなら水底から窒素ガスを注入して超音波をあててマイクロバブルにすれば飛躍的に反応が早くなるね

154ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/23(水) 09:06:54.58ID:SFSio+QM
水と空気でアンモニアが発生する能力は誰でももってる

155ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/23(水) 09:48:38.36ID:kzgXmeYk
オボらないか心配
アンモニアはあっりま〜っす!

156ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/23(水) 11:35:46.22ID:SNma0fzk
>>117 みたいな原理だとしたら、
純粋窒素中でイオンエンジン(カソード)を作動させ、
水面に窒素イオンを吹き付けるのが最適設計のはず。
水中のアノードから出る酸素が窒素と混ざらない形にすること。

157ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/23(水) 11:53:37.79ID:tLN0miYk
>>107
それ以前に火山灰土壌だから水田には適さない。

158ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/23(水) 11:55:00.85ID:dlCSkebM
人間のしょんべんでいいじゃん

159ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/23(水) 11:58:34.34ID:vblGhgt6
>>153
電気分解で空気中放電なんて危ない事をしないだろ
できた水素が爆発する
酸素が無い空気中でしないとならない

160ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/23(水) 12:26:20.14ID:/VcM6v1A
シナチョンにパクられそう
奴ら特許とかお構いなしだからなあ

161ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/23(水) 12:27:12.42ID:kzgXmeYk
>>150
> 元となる論文を斜め読み。
> ・N2は純粋窒素(99.99%)を流速4L/min
> ・UVは低圧水銀ランプ(6W)
> ・プラズマ生成時の放電電圧が5.09kV
> ・水は高純度精製水(脱イオン水)が2.5mL
> ・6分で80μMのアンモニア生成(仮に水が2.5mLでほぼ変わらないなら3.4μg程度)

生成量が少なすぎるということだな。計算したらハーバーボッシュの数千万倍非効率
>>1の省エネで作れるってのがデタラメ

162ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/23(水) 12:43:19.13ID:23Xhfwqi
>>161
なんだこれw
単なるラジカル反応じゃねーか

163ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/23(水) 12:44:36.17ID:KSMI4pB/
>>161
マジか
数字出さないわけだ

164ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/23(水) 12:49:27.77ID:j9qiohR6
>>1
チョンのスパイに気をつけて
真似しかできない奴らだからさ!

165ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/23(水) 14:18:57.79ID:kcDZoaTY
豆類の根っこに共生する根粒菌の窒素固定の効率の良さは特筆に値する。

根粒菌の遺伝子を植物の遺伝子に組み込めば、窒素肥料を与える必要のない
植物が作れるのではないだろうか? たとえば稲や麦、イモなどだ。
そうなれば、肥料メーカーが大打撃を被り兼ねないが。

166ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/23(水) 14:41:16.80ID:aRp9ZnJq
>>165
根粒菌の窒素固定効率って具体的な効率は何%で生産速度はどのくらいなん?
窒素分子から窒素含有物質への変換は外部からエネルギーを与えなきゃならんから相当スピードは遅いと思っていたけど?

167ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/23(水) 19:11:35.45ID:rbCErd1s
無能文系がしゃしゃり出てくる前に
中韓に技術流出させろ

168ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/23(水) 19:14:52.35ID:kzgXmeYk
このレベルだと流出しても困らないかな

169ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/23(水) 19:59:33.88ID:vAshtKpw
>>161
触媒を使わないとドヤってるところとか、痛々しいものがあるな

170ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/23(水) 20:21:38.47ID:KS7ROXYy
放電冷却×UV励起×気液界面の特殊な水分子という3条件がそろって初めて反応

放電もUVも大部分が反応に寄与せず無駄になる(あるいは副反応でジャマになる)

高温・高圧・触媒を使うハーバーボッシュの方が遥かにマシ

って感じ

171ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/23(水) 20:39:16.42ID:vAshtKpw
>>170
そもそも界面が大事ならミストにしないとだし、界面の作用を増強する触媒を探さないと

「生命体工学研究科」って化学とは関係なさそう

172ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/23(水) 20:40:32.27ID:WPJzO68Y
まあ、年度末ですし

173ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/23(水) 21:27:23.53ID:kzgXmeYk
たぶん、研究者がトイレに行って出すおしっこのアンモニア回収するほうが効率的

174ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/23(水) 23:17:13.88ID:j9nP/LRf
え?俺の母校じゃんすげー

175ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/24(木) 01:12:52.28ID:pVSz9fuR
薄気味悪い場所に置いた水が一夜でトロミが付く件

176ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/24(木) 05:51:37.35ID:JMrIsebA
タイタンから輸送すれば手っ取り早い…少し遠いがw

177ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/24(木) 10:10:35.24ID:PTKOUNCa
根粒菌は常温常圧で反応を起こせるところが凄い。

178ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/24(木) 17:28:35.59ID:Sy+g2VHY
しかし
あらためて、ハーバー、ボッシュの偉大さがわかるな

179ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/26(土) 01:02:58.92ID:8voxu9AR
>>178
wiki読んだよ。窒素固定っていう意味では、物凄い発明だったんだね。
環境破壊の一端を担ってると疑われても仕方ないくらいだ。

180ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/26(土) 02:46:02.88ID:YKVxaoF1
これすごくね?

181ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/26(土) 02:47:10.49ID:YKVxaoF1
>>10
事故で漏れた場合に恐ろしいことになるのがなぁ・・・

182ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/26(土) 18:45:48.80ID:J/OkRiC+
>>181
紫外線と海水による希釈であっという間に消えそうだが

183ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/26(土) 19:40:27.48ID:SEGgHpkP
実験室レベルの話だからなんとも
UVランプをLEDに変えればとか
電極を多孔質にするとか
そこにいい塩梅の触媒を塗るとか

184ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/26(土) 20:15:12.59ID:jc5JDHD1
豆類を輪作しろよ

185ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/26(土) 20:26:03.54ID:STlAu5vx
中国の千人計画に応募すれば何倍も研究費もらえて
実用化までの時間が短縮できるんじゃね

186ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/26(土) 22:21:15.36ID:SvTEoHkl
>>1
> 現在は実用化に向け、実証プラントの建設を計画中。春山教授は「大規模な設備が必要なく、農地にアンモニア製造施設を造ることも可能になる」としている。

肥料メーカーに消される悪寒

187ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/27(日) 01:47:31.57ID:ZfXA9N/J
天然ガスの消費も減るから、ガスメジャーからも消されるな

188ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/27(日) 02:59:36.05ID:8yujoFbF
>>53
鉄、リン、硫黄、カルシウム、マグネシウムなどが足りない
ドラえもんの「人間製造機」を読み直せ

189ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/27(日) 04:59:09.85ID:dbBlcNpf
なんで同じ話題のスレが乱立してるの?
スレ一覧おかしいことな焦りになってるよ。
殆どの話題のスレが複数ある。

190ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/27(日) 17:50:07.13ID:Gqpy5Myu
>>188
ラドンとかも必要だろ

191ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/28(月) 05:48:24.93ID:lrJ8vznx
>>184
肥料に関しては、近い将来のリン酸肥料の原料枯渇の方が遥かに重大な問題だ
下手すると、一般下水と別に糞尿生ゴミ下水を張り巡らせてリンを回収する未来だって有り得る

192ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/28(月) 07:55:53.52ID:B7cp+Sll
うまく行けば大量に使われるものだから影響でかいな

193ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/28(月) 21:45:21.80ID:06AYEmY2
>>190
ヒ素とかコバルトは聞いたことあるけど
ラドンはとんと聞かないぞ
しかも希ガスだろ
人体を構成するものとはとても思えない

194ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/01/29(火) 12:06:48.43ID:ciUSL+iX
農地にアンモニアワロタ。
毒性ガスを取り扱える農家を作るのが大変そうだわ。

195ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/02/01(金) 23:27:07.00ID:06Vxx/Vv
昔、ドイツは肥料もそうだが、南米からチリ硝石を輸入して
それに硫酸を作用させて硝酸を作り、それでもって爆薬や火薬を作っていたが、
戦争になると海外からの入手に難があったのだが、
空気と水からのアンモニアの工業的大量合成が可能になったので、
そのことを心配する必要がなくなった。

196ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/02/07(木) 13:35:37.73ID:3f0ni9Dy
>>178
さらに、ヴェーラー、リービッヒまで遡って有機化学の歴史を堪能しよう

197ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/02/08(金) 17:28:40.60ID:4frtdkj1
これと組み合わせると無敵じゃね?

【光触媒】世界最高効率で赤外光を化学エネルギーに変換することに成功 京都大学[02/04]
https://egg.5ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1549250886/l50

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