1: 2015/07/09(木) 12:33:06.09 ID:???.net
不要シリコンで大量水素 阪大、燃料電池に応用期待 - 読んで見フォト - 産経フォト
http://www.sankei.com/photo/story/news/150708/sty1507080010-n1.html

画像
http://www.sankei.com/photo/images/news/150708/sty1507080010-p1.jpg
水素の大量生成に活用するシリコンの切りくず(大阪大の小林光教授提供)
http://www.sankei.com/photo/images/news/150708/sty1507080010-p2.jpg
粉状に砕いたシリコンの切りくずをアルカリ性の水に混ぜたもの(右)から発生させた水素(左の実験器具中の泡)


 太陽光発電のパネルの製造過程で捨てられるシリコンの切りくずを使い、燃料電池のエネルギー源となる水素を大量に生成することに大阪大の小林光教授(半導体材料)のチームが8日までに成功した。
小林教授は「手法を確立し、水素をエネルギー源とする社会の発展に貢献したい」と話す。

チームは、太陽光発電のパネルの材料となるシリコンウエハーを作製する際、排出されるシリコンの切りくずをナノメートル単位(ナノは10億分の1)の粉状に細かく粉砕。アルカリ性の水に混ぜることで、大量の水素を発生させることに成功した。

続きはソースで

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引用元: 【エネルギー/技術】不要シリコンを使い水素を大量に生成 燃料電池に応用期待 阪大

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2: 2015/07/09(木) 12:34:37.37 ID:yoyJ+4so.net
おじさん達は 髪の毛をとっても大事にしてるのに 何で毎日捨ててるの?

3: 2015/07/09(木) 12:35:55.62 ID:RqyAgwpi.net
燃料電池車は
シリコンの粉でOKってこと?

4: 2015/07/09(木) 12:36:07.49 ID:jZesUgYb.net
可能姉妹もつかえるな

32: 2015/07/09(木) 14:31:23.65 ID:P+gNYneA.net
>>4
あっちのはシリコーン。
こっちはシリコン。
同じようで違うのだ。

5: 2015/07/09(木) 12:43:15.89 ID:m08QH5Rs.net
水素が発生した後のシリコンはどうなるの?
シリコンから元素Hがなくなるとどうなるの?
文系人間にもわかるように教えて

22: 2015/07/09(木) 13:39:09.14 ID:484ajIjH.net
>>5

シリコーン樹脂じゃなくて元素のシリコン。
元素だから人間がどう弄ってもシリコンはシリコン。
記事には触媒という言葉が出てこないが、
ナノレベルに粉砕すれば触媒として機能するということでいいのかな?

58: 2015/07/09(木) 18:45:33.45 ID:wtGvx6dg.net
>>5
シリコンはSi 水はH2O
化学反応を起こしてSiO2とH2になる。
SiO2はそこらへんに転がっている石ころと同じ。
H2は気体の水素。

水素1molは2gで22.4lだから、1.6lだと0.14グラムしかない。
こんなもの実用化しても役に立たない。
と言うより赤字にしかならない。

6: 2015/07/09(木) 12:47:57.39 ID:ssqj432V.net
つまり太陽光パネルの作る時に大量のシリコンゴミ、つまり石油由来のゴミが
出てたってことか。w

7: 2015/07/09(木) 12:51:06.53 ID:AFanp2ZM.net
水分解するだけやのに

9: 2015/07/09(木) 12:53:25.39 ID:+xk6TosC.net
単純に考えれば

2H2O + Si = SiO2 + 2H2O

じゃね?

シリコンと水から水素と石英が出来るってこと。

でもこんなに単純かな?

11: 2015/07/09(木) 12:53:40.81 ID:iy/qwXRy.net
粉砕するエネルギーって回収できるの?

12: 2015/07/09(木) 12:54:36.77 ID:jtTDcBnu.net
2H2O + Si → SiO2 + 2H2

こうじゃねえのか

19: 2015/07/09(木) 13:33:54.12 ID:fP1OziLk.net
>>12
触媒とは一言も述べられてないからマジでこれかもしれん

44: 2015/07/09(木) 16:08:14.81 ID:0mNhza8l.net
>小林教授は「手法を確立し、‥‥」と話す。
>シリコンの切りくずをナノメートル単位の粉状に細かく粉砕。‥‥

反応は >>12 が言うとおり。Si で H2O を還元する。
だが nm サイズに粉砕する際、エネルギー投入が必須。
それがまだ回収できないから、小林センセも、手法は
「未完成」だと発言してる。当面はアイデアだけ。

13: 2015/07/09(木) 12:55:41.30 ID:d8fqIXNg.net
50kgから80Nm3か
FCV満タン分以上だな

14: 2015/07/09(木) 12:56:04.23 ID:7N+u52RV.net
こうしてガイアから水素が失われて太陽にもってかれるん
じゃん

16: 2015/07/09(木) 13:12:33.46 ID:ByTq8rbi.net
> 太陽光発電のパネルの材料となるシリコンウエハーを作製する際、排出されるシリコンの切りくず

それなりに純度の高いシリコンはもう一度インゴッドに再生するだろうに。

21: 2015/07/09(木) 13:36:43.79 ID:UFIDDgNx.net
>>16
切りくずには不純物が混じるから大抵は再生が割に合わず廃棄される

36: 2015/07/09(木) 15:16:25.45 ID:wB0xpaHL.net
>>16
半導体をプリントした後に切り離した屑の事だろ

17: 2015/07/09(木) 13:15:37.09 ID:Bx+NcBt5.net
1.6/22.4=0.071mol
2(水素)×0.071=0.142g

体積だとスゲーとおもったけど、重量あたりだと1/7なんだな

18: 2015/07/09(木) 13:29:20.95 ID:IGU7tTis.net
>小林教授によると、1グラムのシリコンの粉から最大で約1・6リットルの水素が発生。

生成時間は?  一番肝心じゃんかよw

20: 2015/07/09(木) 13:35:09.89 ID:SK8xOx6Y.net
ナノメートルサイズに砕いてアルカリ液に混ぜるだけでいいの?

23: 2015/07/09(木) 13:39:09.93 ID:fP1OziLk.net
>>20
固体と液体の接触反応だから
触媒にしろ単なる還元反応にしろ
表面積増やさないと反応がほとんど起きない

24: 2015/07/09(木) 13:46:07.78 ID:fP1OziLk.net
粉砕中にも酸化防ぐ為に窒素かアルゴン気流下でやらないとならんだろうし
触媒じゃないならどうみても割りが合わんよな

25: 2015/07/09(木) 13:55:48.15 ID:yIoXznWv.net
アルカリって具体的には何だよ。

> 1グラムのシリコンの粉から最大で約1・6リットルの水素が発生。

水素の発生源はアルカリ水溶液の方だろうに、なんでそっちの量が書いてないんだよ。

26: 2015/07/09(木) 14:05:28.79 ID:OPW0LhbW.net
ナノ粒子にするのにどんだけエネルギーいるんだおwww

28: 2015/07/09(木) 14:16:51.30 ID:8JPwadOa.net
将来廃棄されるソーラーパネルからいくらでも取れるな

30: 2015/07/09(木) 14:23:17.96 ID:/cpnMxtz.net
Siの原子量:28.1

2H2O + Si → SiO2 + 2H2↑
※SiO2はおそらくオリゴマー化

この時のSi 1g当たりの化学収量を求めると
1/28.5 = 35.59 mmol
発生水素はケイ素の2倍量となるので、標準状態(0℃ 1atm)では
35.59/1000 * 2 * 22.4 = 1.59 リットル

なお室温(25℃)で1atmを示す理想気体と仮定した発生体積:
V=nRT/P (ただし R = 0.082, P = 1 atm)
= (2*35.59/1000)*0.082*(273.15+25)/1 = 1.74 リットル

溶解度とか水の蒸気圧とか無視した荒い計算だけど
1.6リットルの発生ということは、概ね量論量の発生とみていいだろう。
ケイ素の酸素親和性に着目し、水からの脱酸素反応とみると面白いかも。

33: 2015/07/09(木) 14:33:20.34 ID:a8dLKvxX.net
水素抽出した後のシリコンは
石英なのか?
誰か教えて下され。

35: 2015/07/09(木) 14:44:53.60 ID:/cpnMxtz.net
>>33
組成としては同じでも、石英は結晶性。
コレの反応直後はおそらく非晶質のシリカ(ゲル)
もやもやのドロドロになってるんじゃないかねぇ~

36: 2015/07/09(木) 15:16:25.45 ID:wB0xpaHL.net
>>33
ケイ素

62: 2015/07/09(木) 20:03:58.46 ID:b/XnxTqg.net
素晴らしい!一日も早く水素社会の実現を!