【化学】CO2が資源になる!?　太陽光でCO2を有機化合物に取り込ませる技術を開発/京大

京都大学(京大)は11月20日、太陽光のエネルギーを駆動力として利用して、二酸化炭素(CO2)を基本的な
有機化合物であるアミノケトンに導入する新しい有機合成手法を開発したと発表した。

同成果は同大工学研究科の村上正浩教授、同 石田直樹 助教、同博士後期課程の島本康宏氏らによるもので、
詳細は独国化学会誌「Angewandte Chemie」に掲載された。

人間の社会生活は化石資源や原子力に由来するエネルギーに依存する形で発展してきたが、化石資源の枯渇や
気候変動、原子力技術に内在する危険性などの諸問題が顕在化するに伴い、それらの利用の見直しが求められる
ようになってきた。科学技術分野も例外でなく、自然エネルギーを有効に利用する新しい技術の開発が強く
求められるようになってきた。その一方で、気候変動の原因物質とされる二酸化炭素の削減が地球規模での
課題となっており、太陽エネルギーを活用して二酸化炭素を有機化合物中に取り込む手法は、環境・資源両問題の
解決に貢献する手法として期待されるようになってきた。

研究チームは、太陽エネルギーを駆動力として有機化合物中に二酸化炭素を取り込む手法として、
太陽エネルギーを取り込む反応(明反応)と、二酸化炭素を取り込む反応(暗反応)を連続的に行う手法を提唱。
同手法は、まず太陽光を原料に照射して、高エネルギー化合物へと変換させる。この変換反応は光エネルギーを
化学エネルギーに変え、高エネルギー化合物に蓄積する過程で、その後、そのエネルギーを駆動力として
高エネルギー化合物に二酸化炭素を取り込むというものだ。


太陽光エネルギーを駆動力とする二酸化炭素の取り込み手法の概念図
http://news.mynavi.jp/news/2012/11/20/160/images/011l.jpg

さらに研究チームでは、モデルケースとして、温和な条件下でアミノケトンに二酸化炭素を取り込み、
環状炭酸エステルを得る手法を開発した。この場合、まずパイレックス製のガラス容器にアミノケトンを
有機溶媒に溶かしたものを入れ、容器内を常圧の二酸化炭素で満たし、太陽光にさらすとアミノケトンが
太陽光のエネルギーを吸収して、高エネルギー中間体アゼチジノールが生成される(この反応は晴れた日のみならず、
曇りの日でも、速度は低下するものの進行することが確認されている)。続いて同反応溶液に炭酸セシウムを
添加して60℃に加熱すると、二酸化炭素の取り込みがおこり、炭酸エステルが83%の収率で生成されるという。
ちなみに、この得られた環状炭酸エステルは、医薬品の原料や燃料添加剤としての活用が期待できるという。


左が晴れた日における反応の様子、右が曇りの日における反応の様子
http://news.mynavi.jp/news/2012/11/20/160/images/012l.jpg
アミノケトンへの二酸化炭素の取り込み。左の1がアミノケトン、中央の2がアゼチジノール、右の3が炭酸エステル
http://news.mynavi.jp/news/2012/11/20/160/images/013l.jpg

今回の成果について研究チームは、理想的なエネルギー源である太陽光を駆動力として二酸化炭素を取り込む
ための基礎的な方法論を提案・実証したものとしており、この手法をさらに研究していくことで、将来的には
二酸化炭素の資源化のみならず、太陽光のエネルギーを駆動力とする、環境に配慮した精密物質変換が可能になる
可能性があるとの期待を示しているが、今回の研究では二酸化炭素を取り込んだものの、二酸化炭素の
酸化状態は変化していないため、今後は還元過程を含む反応の開発を行っていく予定としている。

▽記事引用元　マイナビニュース（2012/11/20）
http://news.mynavi.jp/news/2012/11/20/160/index.html

▽京都大学プレスリリース
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/news_data/h/h1/news6/2012/121119_1.htm

▽Angewandte Chemie
「Solar-Driven Incorporation of Carbon Dioxide into α-Amino Ketones」
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201206166/abstract;jsessionid=EA5C6B35BB8BF5415FAE3A336DDA1202.d03t04

シナ、チョンに技術盗まれんなよ

実用化できれば
夢の技術になるな

一方ロシアは植物を育てた。

葉緑素じゃね？

この装置使って地球上のＣＯ２が激減するれぱノーベル賞もの。

太陽光でアルコールができれば理想。

セシウムも有効利用できるのか　胸あつ

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こういう所に予算を使おうぜ

地球の大気の構成はこんな感じ　単位％

N2（窒素） 78.088
O2（酸素） 20.949
CO2（二酸化炭素） 0.03
その他もろもろ

大気中の0.03％しかないCO2が多少増減したとしても
北極の氷消滅させるほどの温暖化パワーを発揮するとは
思えないんだが・・
誰か簡単に教えてくれないか？

CO2が多い方が植物が良く育って豊作になるのに。。。

　
>>4 で終了
　

>>11　　釣りにマジレスすると
地球温暖化説が正しいかどうかは置いといて。
「温暖化ガス」が温暖化を促すのであって二酸化炭素だけではない。
ttp://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B8%A9%E5%AE%A4%E5%8A%B9%E6%9E%9C%E3%82%AC%E3%82%B9

赤外線を吸収する率できまるが、酸素・窒素は赤外線を吸収しない。
吸収しない成分の割合なんてあまり意味がない。

最後にググレカス。

>>11
火力発電所の排気ガスのフィルターとか？

>>4
ロシアは温暖化歓迎

>>16
一長一短では
凍土が溶けて、道路の液状化で困ってる地域もあるとか

で、地軸がずれてきてるから、CO2対策をバリバリに推進してたイギリスあたりが
気候変動の影響で、寒冷化が凄いことになりそうな予測もあるらしい

京大らしい変体技術だし、個人的には好きだけど、大量のCO2はどっから調達すんの？
大気中のをターゲットにしても、あまりにも薄すぎて、それこそ植物に任せればいいだろうし、何よりコストが滅茶苦茶かかるだろう
火力発電所か？

排気ガスを再利用できれば燃料効率上がるんじゃね

>>18
人間全員に、生成装置組み込んだマスク付けさせればいいんじゃね？

農業の発明である

つまりどういうことだってばよｗ

こんな難しい事せんでも、植物育てれば良いんじゃね？？

排出削減はもう古い。
ガンガン排出する一方、ガンガン吸収してトータルの帳尻を合わせるのがトレンドになるな。

>>20
つっても、人間が排出するCO2濃度もそこまで高くなさそうだが・・・

>>23
日本も含めた先進国が切り倒しまくってるから無理

>>25
自動車がアイドリングしてるだけで
人間の何百倍も出すのに何いってんの

>>20
コブラにでてきた ターベージみたいになんのかな？

>>18　ドライアイス工場は二酸化炭素の発生源の隣に建てるよ

>>27
流れ読めてないなｗ

>>30
流れよませるなら痛いニュースにでもいけ
感情レスに意味はない

なんだこいつキチガイか

石油石炭内の炭素はもともと大気中にあった二酸化炭素ガスだろ。どんどん大気中に戻せばいい。植物の栄養素になる。
それから、このまま間氷期が終われば増えすぎた人類は大変厳しい状況に追い込まれるだろう

>>4
ハーバーボッシュ法だっけ？
マメ科の植物が平然とやってのけることを人間が工業的に出来るようにしたのは技術革新だったんだが

全球凍結

>>11
マジレスすると、
炭酸ガスの温室効果のせいなんだわ、
他の大気中の成分表の分布具合に比例したものではなく、
二酸化炭素のガス特性の効果が他に比較して特異なんだよ
ぶっちゃけて言うと『ビニールハウスの様に熱を取り込んで逃がし難い特質持ってるの』炭酸ガスは。

赤外線波長域のエネルギー波を吸収しやすい特性持ってるので、
平たく説明すると、太陽エネルギーの自然光（全波長域）を地球が取り込んで
多くの熱ネルギーを太陽から取り込んで、
それを地球から放射されるエネルギーが釣り合っているならば総エネルギー量は均衡するんだけど、
位相転換蓄積された自然エネルギー（光合成から分子変換された物質とかを考えねえ）を
生物が熱エネルギーに変換消費しちゃうと遠赤外線や赤外線として放出されるのだが、
遠赤外線や赤外線やらを二酸化炭素ガスはそれを取り込んで逃がさなくしちゃうのよ
要するに宇宙に逃げる均衡バランスが微々たるものだけど狂ってしまうので、
『地球の温度がわずかに上昇すると熱帯雨林効果で生物の排出するCO2が増加するので』
バタフライ効果で地球の熱バランスが安定しない危険性が有る訳ですよ

>>11
メタンとかの方がヤバいけど
利権的にはCO2がやりやすいから騒がれる

環境中のメタンを酸化させる触媒が欲しいところ

>>33
武田さん？

光合成より効率いいのかなあ

人口増加と生活水準上昇によるエネルギー消費増加で
温暖化している。化石燃料でも原子力でも同じ事

光合成は太陽電池換算で1〜2%。
太陽光発電は貯められないという欠点があり電池を併設しないと一定以上の割合に出来ないので、
その分のコストを加味して太陽電池より安くなるかどうかだな。

>>25　>>29
火力発電所などでは不完全燃焼を防ぐために薄いCO2しか出さないので回収はされない。
ドライアイス用は化学工場で最初から高濃度で得られるものを利用している。
ただし、二酸化炭素を出す化学工場は中国に多く移転している。

排出権取引崩壊

ロシアだけでなくカナダも温暖化OK
日本もOK

普通に藻でも育てて吸収させりゃいいのに

>>33
有機物が地中に埋もれていくと、生物が利用できる炭素量がどんどん減っていくからな
地中の炭素資源を地表に戻せるのは、地殻運動以外では人間だけ

薬品の原料じゃなくて、燃料になればいいんだけな

藻に勝てるの？

もう各戸に薪ストーブ配布して 暖房はそれのみにして
木を切って燃やして 植林
それでええやん

>>48
むしろ需要としては化学製品の原料の方が大きいらしいぞ

マジレスするとこんなので環境が何とかというのはギャグレベル
一般受けしたいのならセシウムは論外
こういうテーマだと研究資金がとりやすいからやっているだけ

>>51
食料にしてしまえば一番簡単だけどね
ミドリムシに吸収させて家畜の餌にしてしまえば日本なその分飼料の穀物輸入しなくて済むからね

餌だな
養殖魚や豚牛鶏の餌の輸入は
大きいらしい

世界中の０ｍ地帯を全て自然に帰せば世界中が幸せになる。
水辺は水害の危険があるのに人類が住む地域はほぼ標高０ｍ地帯

水害で文句言うな！標高０ｍ税を作ろう、

>今回の研究では二酸化炭素を取り込んだものの、二酸化炭素の
>酸化状態は変化していないため、今後は還元過程を含む反応の開発を行っていく予定としている。

意味、ねー

>>43
ドライアイスも今じゃ韓国から輸入してるもんな

ふつうに麻を植えてそだてればいいじゃん

ひとまず落ち着いて、杉や檜を育てようぜ

10億年後、これから発生進化した生命体が

あとは夏の暑さと冬の寒さをエネルギーに変えれば完璧だな

夏の暑さを保存して冬に暖房として利用すればおｋ

>>61
> あとは夏の暑さと冬の寒さをエネルギーに変えれば完璧だな
冬に降った雪を貯めて夏の冷房に使う技術があるな
氷や雪は体積に[体積/表面積]に比例して溶けにくくなる性質もってるので
量が増えれば増えるほどそのまま溶けずに氷のまま残存しつつづける性質持ってる。

氷河が残るメカニズムやら氷山を中東に運ぶプロジェクトとか色々あるよ

>化石資源の枯渇や・・・

あのさぁ〜これから発展途上国が原発バンバン建てたとしてウラン鉱石資源って
どうなの？200〜300年分ぐらいあるの？なんか聞いた話によると30年分ぐらいとか・・・
実際のところどうなのよ？　
もし数十年分しかないのなら昔のように化石→原子力→？？？に移行しないと駄目なんじゃないの？

ウランは取ろうと思えば海から無限に取れるんじゃね？
掘る気になればメタンハイドレートとかシェールオイルとかあるし
いざとなれば藻から石油も作れる

>>58
その発送は無かった。おまえ天才

CO2は資源だろもともと
植物はCO2を資源としてわれわれの食料になってくれているんだから

>>59
杉はやめよう
広葉樹にしようよ

>>64
その通り
原子力は事故がなくても未来はない
そこで期待されるのが、核燃料リサイクルだけど、当初の計画から４０年以上遅れてるのに、まだ実用化のめどすら立ってない
最も 楽観的な予測で２０５０年らしいけど、そこに期待するくらいだったら、自然エネルギー＋蓄電に期待した方がマシだろうな

>>8
放射性セシウムとセシウムは別物じゃね？

>>69
石油や石炭を燃やして大気中の炭酸ガス濃度が上がったら
人工光合成と遺伝子操作した燃料用植物の栽培だな

ユーグレナ大量生産技術が確立して普通に資源に成るだけだろ
発電所とかで分離出来る様な所ではな