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化学肥料

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1: 2016/09/23(金) 12:13:32.93 ID:CAP_USER
共同発表:世界最高レベルの性能を持つアンモニア合成触媒を開発
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20160921/index.html
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20160921/icons/zu1.jpg
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20160921/icons/zu2.gif


ポイント
アンモニアは化学肥料の原料として重要な化学物質であり、近年は再生可能エネルギーの貯蔵・輸送を担うカーボンフリーのエネルギーキャリアとしても重要性が増している。そのため、アンモニアを高効率で生産する高活性な触媒の開発が求められてきた。
既存の工業プロセスよりも理想的な条件で、世界最高レベルのアンモニア合成性能を示す触媒を開発することに成功した。
開発した触媒の表面は特殊な構造を持つこと、さらにその表面構造と担体の塩基性の相乗効果によって、高いアンモニア合成活性が実現していることを明らかにした。
開発した触媒によって、既存のプロセスの省エネ化・合理化、再生可能エネルギー由来のアンモニア生産プロセスの実現が期待できる。


大分大学 工学部の永岡 勝俊 准教授らの研究グループは、既存の工業プロセスよりも理想的な条件で、世界最高レベルのアンモニア合成活性を示す新規触媒として、酸化プラセオジム注1)にルテニウム注2)を担持した触媒(Ru/Pr2O3)を開発しました。

アンモニアは化学肥料の原料として重要な化学物質であり、世界の食料生産の根幹を担っています。近年は再生可能エネルギーの貯蔵・輸送を担うエネルギーキャリア注3)としても注目されています。従来の工業プロセスに用いられている鉄触媒は高濃度のアンモニアが存在する条件では充分に働かないという特徴があります。そのため、非常に高い圧力と温度下でアンモニア合成が行われているにもかかわらず、投入エネルギー量に見合った量のアンモニアが回収できず、多量のエネルギーが浪費されているという問題があります。この問題を解決するためには、現実的な条件(350―400ºC、10―100気圧)で高濃度のアンモニアを得ることができるプロセスの実現と、そのキーテクノロジーとなる、高性能な触媒の開発が求められてきました。

研究グループでは、工業上理想的な条件において、生成速度換算で従来型触媒の約2倍という、非常に高いアンモニア合成活性を示し、高効率でアンモニアを得ることができるRu/Pr2O3(図1)を開発するとともに、①ルテニウムが結晶性の低いナノレイヤーとして担持されていること、②Pr2O3が高い塩基性を有すること、という2つの特徴が相乗的に作用することで、アンモニア合成反応の律速段階である窒素分子の切断が促進され、高活性が実現されていることを明らかにしました。開発した触媒によって、アンモニア合成プロセスの合理化・省エネ化、再生可能エネルギー由来のアンモニア生産プロセスの実現が期待できます。また、特殊な形態で担持されたルテニウムはさまざまな反応で優れた触媒性能を示すことが期待できます。

本研究成果は、英国王立化学会(The Royal Society of Chemistry)のフラッグシップジャーナルChemical Scienceのオンライン版にて近日公開されます。

本研究は、科学技術振興機構(JST) 戦略的創造推進事業 チーム型研究(CREST)「再生可能エネルギーの輸送・貯蔵・利用に向けた革新的エネルギーキャリア利用基盤技術の創出」(研究総括:江口 浩一 京都大学 大学院工学研究科 教授)の研究課題「エネルギーキャリアとしてのアンモニアを合成・分解するための特殊反応場の構築に関する基盤技術の創成」(研究代表者:永岡 勝俊 大分大学 工学部 准教授)(研究期間:平成25~30年度)の一環で実施されました。

続きはソースで

 
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引用元: 【触媒科学】世界最高レベルの性能を持つアンモニア合成触媒を開発 金属の特殊な積層構造と塩基性酸化物の相乗作用 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 白夜φ ★ 2013/11/10(日) 21:52:23.28 ID:???

温暖化防ぐスーパー牧草、誕生 根からガス抑制物質


化学肥料から放出される温室効果ガスを大幅に抑えるのに加え、牛の育ちもよくなる「スーパー牧草」を、国際農林水産業研究センター(JIRCAS、茨城県つくば市)と国際熱帯農業研究センター(本部・コロンビア)のグループが8日までに共同開発した。

肥料の成分が温室効果ガスに変わるのを、根から出る特殊な物質が防ぐ仕組み。
水質汚染の原因となる物質が肥料から流出するのを減らせる利点もあり、南米で実際の栽培も始まった。
近年増加している農業分野での温室効果ガスの排出抑制に貢献しそうだ。

2013/11/08 09:53 【共同通信】

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▽記事引用元 47NEWS 2013/11/08 09:53配信記事
http://www.47news.jp/CN/201311/CN2013110801000863.html

▽関連リンク
独立行政法人国際農林水産業研究センター
http://www.jircas.affrc.go.jp/index.sjis.html



【環境】温暖化防ぐスーパー牧草、誕生 根からガス抑制物質/国際農林水産業研究センターなどの続きを読む

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1: 白夜φ ★ 2013/10/24(木) 22:08:09.75 ID:???

化学肥料の硝酸塩、数十年間も残存
2013年10月23日 13:35 発信地:ワシントンD.C./米国

【10月23日 AFP】大規模農業で使用される硝酸塩肥料によって、土壌や地下水に数十年間、汚染の後遺症が残存する可能性を指摘する研究論文が21日、米科学アカデミー紀要(Proceedings of the National Academy of Sciences、PNAS)に発表された。

環境内における硝酸塩の過剰な存在は、これまでにも飲料水汚染と関連付けられている他、藻の急速な成長を引き起こし、淡水生態系や沿岸域の海洋生物に害を与える恐れがある。

フランスとカナダの合同研究チームは、農作業によって長期間にどの程度の量の硝酸塩が残存するのかを明らかにするため、小麦とテンサイを主要作物とする畑を対象とした調査をフランスで行い、この畑の土壌中の硝酸塩濃度を1982年から2012年まで追跡調査した。

その結果、肥料の使用後28年経っても、肥料に由来する硝酸塩の12~15%が土壌中に残存していることが分かった。
一方、約61~65%は植物に取り込まれ、8~12%はすでに地下水に漏れていた。

論文によれば「肥料に含まれる硝酸塩の大部分は、植物の成長に使われなければ、根域から速やかに浸出されると考えられがち」だが、土壌中に残存している硝酸塩の一部は「今後少なくともさらに50年間は、硝酸塩のまま作物に取り込まれたり、地下水に漏れたりする状況が続くものと思われる」と指摘する。

米中南部を流れるミシシッピ川(Mississippi River)流域で実施された過去の研究では、化学肥料の投入を削減したにもかかわらず、川の中に高濃度の硝酸塩が残存していたことが明らかになっている。

そのため、土地や水路を元の状態に戻すための取り組みには「農業システムにおける過去の化学肥料使用の後遺症に起因する遅延時間を考慮に入れなければならない」と今回の論文の著者らは述べている。(c)AFP

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▽記事引用元 AFPBBNews 2013年10月23日13:35配信記事
http://www.afpbb.com/articles/-/3001936

▽関連リンク
PNAS
Long-term fate of nitrate fertilizer in agricultural soils
http://www.pnas.org/content/early/2013/10/15/1305372110



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