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有機化学の話
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1 :● ◆SWAKITIxxM @すわきちφ ★:2009/08/19(水) 21:06:35 ID:??? ?2BP(55)
 東京大学の横山伸也教授と岡田茂准教授らの研究チームは、石油や天然ガスなどの主成分である
炭化水素を、藻(そう)類から簡単に取り出す方法を確立した。菌を集めて加熱するだけで、
藻類が光合成で作る炭化水素を高い純度で分離できる。従来、藻類をフリーズドライ状にするなどの
手間が必要だった。化石燃料に代わる生物由来の燃料として期待できる。
 淡水性の藻類「ボツリオコッカス」を培養し、集める。密閉容器内に集めた藻類を入れ、
90度Cで10分間加熱する。その後、有機溶媒で処理すると、藻類が持つ炭化水素の98%を回収できた。
回収量は従来の手法とほぼ同じ。
 横山教授はこの成果について「今後、藻類の大量培養を行えば、
有機溶媒を入れる必要もなくなるのでは」と話す。今回、藻類を90度Cという低温で加熱することで
無色透明な炭化水素を取ることに成功した。

日刊工業新聞
http://www.nikkan.co.jp/news/nkx0620090819eaac.html
[藻類から簡単に炭化水素を回収-無色透明・精製不要に]の続きを読む
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ケムリ

米Carbon Sciences社は、石炭や石油などの炭化水素を燃やしたときに排出される二酸化炭素
を利用して、ガソリンやジェット燃料などの輸送燃料を作り出す方法を開発したと発表しました。


Carbon Sciences社によると「二酸化炭素を燃料に変換する当社の斬新な手法に、われわれは大いに期待をかけている。今日までの研究に基いて、数ヵ月以内に、二酸化炭素を可燃性の高い液体燃料に変換できる試作品を作り、この技術を実証できると考えている」


炭化水素を燃やすと二酸化炭素が放出される。理論的には、この二酸化炭素を分解
すれば、その炭素原子を使ってさらに多くの炭化水素を作り出すことができます。しかし、
二酸化炭素は非常に安定していて、分解するには膨大な熱と圧力が必要になるため、これまで
経済的に成り立たないものでした。

だが、Carbon Sciences社はこの問題を解決したということです。

このプロセスの鍵となるのは、「生体触媒」、つまり、天然の触媒を使って化学反応を起こす
ことらしい。生体触媒は、二酸化炭素を分解する上でエネルギー効率と費用対効果がより高いので、
大規模化が経済的に可能となるらしいです。


二酸化炭素をリサイクルする方法を模索しているのはCarbon Sciences社だけではなく、米サン
ディア国立研究所の科学者たちは、太陽光を使って二酸化炭素を燃料に変える方法を開発して
います。

一方、英国ニューカッスル大学の研究者たちは、二酸化炭素を使って環状炭酸エステルと呼ばれる
化合物を作る技術を開発しました。この化合物は多くの溶剤で使われていて、ガソリンの燃焼効率を
上げるための添加物としても利用できます。

三井化学は、銅系の触媒を利用して二酸化炭素からメタノールを合成するプロセスの実証プラント
の建設を10月から開始する。2010年度末をめどに実用化技術の確立を目指しています。


ホントにできたらどれもすごい技術ですが、触媒だけでできるわけがないというのが率直な感想でどーいう方法を取るかわかんないですが、
いずれにせよ生成には莫大なエネルギーが必要と思うのですが、太陽光を使った技術がやはり必要になりそうな気がします。
砂糖でガソリン

多糖類のでんぷんに水と酵素を加え、効率よく水素をつくり出す技術を
米バージニア工科大の研究チームが開発した。

4月の米化学会で「ガソリンの代わりに砂糖で動く、環境負荷の小さい
自動車の実現につながる技術」として報告した。
論文も米科学誌プロスワンに掲載された。

張以恒(チャン・イヘン)博士らのチームは、ブドウ糖がつながったでんぷんと水に、
よく知られている13種類の酵素を加え、人間の体温ほどの温度に保つなど
条件を工夫したところ、これまで知られている反応より3倍も効率よく水素が発生した。

現在、ごく一部で使われている燃料電池自動車は、ガソリンスタンドのような
水素ステーションでボンベに高圧の水素を補給する。
「砂糖自動車」ができれば、水素ボンベではなく砂糖タンクと反応器を積み、
砂糖を補給して走ることになり、安全性や利便性が高まる。

張博士は、水素の発生効率を上げていくと「8~10年先なら、砂糖自動車に
使えるほどの効率にできるのではないか」という。
今回の技術に似たものとしては、ブドウ糖を使って直接発電するバイオ電池がある。
ソニーが昨夏、半導体メモリーから音楽を再生するシステムを発表している。

ソース:http://www.asahi.com/special/070110/TKY200805010111.html
画像:http://www.asahi.com/special/070110/images/TKY200805010153.jpg
ビーカー

近年は環境問題の時代といっても過言ではないと思いますが、有機合成もグリーンケミストリーという環境にやさしい合成が注目されています。

普通は合成は有機溶剤に溶かして行われるのですが、有機溶剤は環境負荷が高く、人体の影響も懸念されています。水での反応を行うことができれば環境にやさしい合成となります。

でも、なぜ今まで合成に水が利用されなかったのには、それなりの理由があります。1つ目は反応させたい原料の多くが水に溶けないという点。

2つ目が合成では、よくルイス酸触媒が用いられるのですが、そいつが、水の中でうまく働かないという問題点です。

近年これらを解決できるようになってきました。水の中でうまく働くルイス酸の開発、そして大きな水に溶ける分子を利用して、その大きな分子の中で反応させることで、水に溶けないという問題も解決しました。

東大の小林教授は水の中で不斉合成にも成功しています。これからはグリーンケミストリーが主役を担う時代ですので、水反応は最も注目されている技術です。
グルコース

この化合物はすごく有名なブドウ糖という代表的な糖です。今回はこれを電池に利用するという話です。

ソニーがブドウ糖で発電するバイオ電池を開発を開発しました。
「パッシブ型」のバイオ電池では世界最高出力を達成し、実際にウォークマン(フラッシュ
メモリタイプ)で音楽を再生できたらしい。


ブドウ糖は地球上に豊富に存在するため、環境に優しい将来のバッテリーとして実用化に向けてさらに開発をすすめるらしい。

仕組みはというと、ブドウ糖電池は、ブドウ糖を分解する酵素と、電子を伝達する物質を固定化した電極をマイナス極に、酸素を還元する酵素と、電子伝達物質を固定化した電極をプラス極とし、
これをセパレーターで挟んだ構造になっている。

 マイナス極でブドウ糖水溶液を酸化分解し、電子と水素イオンを取り出し、プラス極では
電子と水素イオンによる還元反応で水を生成する、という電気化学反応で発電する仕組みだ。

 試作した電池は1辺が39ミリのキューブ型。容量は40ccで、最大出力は約50ミリワットを
確保した。電子伝達物質がよく働くように固定化する技術を開発するなどの工夫を重ね、
ポンプなどを使わないパッシブ型としては世界最高の出力を達成した。

 炭水化物であるブドウ糖(グルコース)は、人間を含む動植物にとって重要なエネルギー源
の1つ。植物が光合成で合成するため地球上に広く豊富に存在しています。
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