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光合成

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1: 2014/11/16(日) 16:08:44.59 ID:???0.net
2014.11.16
text : 海老塚 土史木
tag : pickup, バイオ燃料, バス, メカ, 燃料

バスの燃料で主に使用されている軽油。現在ではCNG(圧縮天然ガス)を燃料に用いるバスも走っていますが、なんと「ミドリムシ」を燃料とするバスが登場しました。いったいどのようなバスなのでしょうか。

■一石二鳥ミドリムシ

 「ミドリムシ」、理科の授業で習った記憶がありながら、よく覚えていない方も多いのではないでしょうか。

 ミドリムシは0.1mmに満たないほどの単細胞生物で、植物でありながら鞭毛運動をする動物的性質があります。しかし、葉緑体を持ち光合成を行う小さな藻の一種なので、「ムシ」という名称がつきながらも植物なのです。

 このミドリムシに関連した商品を研究開発する株式会社ユーグレナが、ミドリムシの育成過程においてその体内に軽油に近い油をつくらせる技術を確立。ミドリムシが作り出した油分を抽出して精製することで、バイオディーゼル(生物由来のディーゼル燃料)を産出することができるようになりました。ミドリムシの大量培養技術は日本だけの技術だそうで、石油を輸入に頼っている日本では、大きな期待を背負っていく技術となりそうです。

 このミドリムシ由来のバイオディーゼルを、いすゞ自動車のバスが試験的に採用。街中でミドリムシで走るバスが見られるようになりました。

 そもそも、こうした植物を由来とするバイオディーゼルの利点とはなんでしょうか。

 植物は光合成するので、二酸化炭素を吸収できます。つまりバイオディーゼルを造り出しながらその過程で二酸化炭素を吸収できるため、温暖化対策として理想的なのです。

 特にミドリムシは光合成の効率が良いほか、藻の一種なので、トウモロコシやサトウキビなど食糧となるバイオディーゼル原料と違い、市場価格の変動に左右されないという経済的利点もあります。

【次ページ】 「ミドリムシバス」が走っている場所は?

引用元: 乗りものニュース http://trafficnews.jp/post/36500/

引用元: 【科学】 「ミドリムシ」で走るバス [乗りものニュース]

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1: 2014/08/02(土) 02:26:56.52 ID:???.net
可視光でアンモニア人工光合成に成功
掲載日:2014年7月31日

空気中の窒素を固定して、アンモニアを可視光で合成する新しい人工光合成に、北海道大学電子科学研究所の三澤弘明教授と上野貢生(こうせい)准教授、押切友也助教らの研究グループが成功した。可視光を含む幅広い波長域の光エネルギーを電気エネルギーに変換できる酸化物半導体基板に金ナノ微粒子を配置した光電極で、この新しい人工光合成を実現した。

アンモニアは水素よりエネルギー密度が高く、将来のエネルギーキャリアとして注目されており、アンモニアの人工光合成には大きな可能性がある。7月 17 日付のドイツ化学会誌Angewandte Chemie International Edition のオンライン版に発表した。同じ研究グループは金微粒子などで水の光分解、水素と酸素の発生にも成功し、7月2日付の同誌に発表した。
いずれも、可視光による人工光合成に道を開く重要な成果として注目されている。

半導体の光触媒として現在広く使われている酸化チタンは、太陽光の中に5%程度含まれる紫外線しか利用できない弱点がある。北大の三澤弘明教授らは、光と金属表面の自由電子の集団運動が共鳴するプラズモン共鳴現象が起きる金微粒子に着目して、化学反応の触媒としての活用を研究してきた。

酸化物半導体のチタン酸ストロンチウムの単結晶基板上に、光を捉えるアンテナ構造として髪の毛の太さの 1000 分の1程度のサイズの金のナノ微粒子(平均粒径50nm 程度)を高密度に配置し、その背面に窒素をアンモニアへ変換する助触媒としてルテニウムの微粒子を配置した電極を作った。

続きはソースで

図. 光照射に基づいて金ナノ微粒子構造から基板のチタン酸ストロンチウム、ルテニウム
への電子移動と窒素の還元に基づいてアンモニアが発生する様子を記した模式図
http://scienceportal.jp/news/newsflash_review/newsflash/img/140731_img1_w500.jpg

グラフ. アンモニア合成の量子収率(棒グラフ)とプラズモン共鳴効率(青線)の波長依存性
http://scienceportal.jp/news/newsflash_review/newsflash/img/140731_img2_w500.jpg

ソース:サイエンスポータル(2014年7月31日)
可視光でアンモニア人工光合成に成功
http://scienceportal.jp/news/newsflash_review/newsflash/2014/07/20140731_02.html

原論文:Angewandte Chemie International Edition
Yuqing Zhong, et al. Plasmon-Assisted Water Splitting Using Two Sides of the Same...
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201404926/abstract
Tomoya Oshikiri, et al. Plasmon-Induced Ammonia Synthesis through Nitrogen...
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201404748/abstract

プレスリリース:北海道大学
可視光を用いて空気中の窒素をアンモニアに変換する人工光合成の開発に成功(7月29日)
http://www.hokudai.ac.jp/news/140729_pr_es.pdf (PDF)
全可視光の利用と発生した水素・酸素の分離を同時に可能にする人工光合成システムの開発に成功(7月 9日)
http://www.hokudai.ac.jp/news/140709_pr_es.pdf (PDF)

引用元: 【光化学】可視光でアンモニア人工光合成に成功

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~~引用ここから~~

1: 百谷王 ★@\(^o^)/ 2014/05/18(日) 19:21:47.43 ID:???0.net

初期生命の進化に新しい手がかりが見つかった。生命を支えるには、窒素を取り込んで利用できることが欠かせない。その窒素固定ができる超好熱性のメタン生成古細菌(メタン菌)が35億年前の深海熱水環境にいた可能性が高いことを、海洋研究開発機構の西澤学研究員と東京農工大、東京工業大学の研究グループが明らかにした。
地球初期の深海熱水環境で誕生した化学合成生態系がその後の多様な生命進化の起源になったとする説を支持する発見として注目される。

窒素はタンパク質やDNAなどの生体分子の材料になる重要な元素だが、空気の約8割を占める窒素を取り込んで、アンモニアに変換する窒素固定は難しい。自然界では、光合成をするシアノバクテリアやメタン菌などが窒素固定をして地球上の生命を支えてきた。地球初期の窒素固定は光合成とともに、生命進化の原動力になったと考えられているが、その進化の過程がこれまで実証されていなかった。
 海洋研究開発機構(JAMSTEC)の有人潜水調査船「しんかい6500」と支援母船「よこすか」は2006年、熱水が深海から噴き出す中央インド洋海嶺「かいれい熱水フィールド」で、窒素固定能を持つ超好熱性(摂氏70度以上で生存、増殖可能)メタン菌と好熱性(40~70度で増殖可能)メタン菌を採取した。この海底は地球初期の深海熱水環境の特徴を残している。 

続きはソース で
http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_article.php?file_id=00020140516005


引用元: 【科学/生命誕生】 窒素固定の起源は35億年前の深海か


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~~引用ここから~~

1: ( ´`ω´) ★@\(^o^)/ 2014/05/13(火) 16:39:08.62 ID:???.net

■恐竜絶滅の「衝突の冬」、仮説を立証か

 約6600万年前、巨大な隕石の衝突により恐竜の時代が終わり、数十年間にわたる地球規模の“衝突の冬”が到来し、多くの生物を死にいたらしめることとなった。この仮説を裏付ける古代堆積物の分析結果が5月12日に発表された。

 隕石の衝突(このときの衝突痕とされるのが、メキシコのユカタン半島にあるチクシュルーブ・クレーター)により発生した粉塵によって太陽の光が遮断され、海水温は摂氏7度まで低下。植物は光合成を行えなくなった。オランダにあるユトレヒト大学のヨハン・ベレコープ(Johan Vellekoop)氏の率いる研究チームは、このように結論づける。

 報告書によると、衝突の冬の間には巨大なハリケーンも複数回発生している。

続きはソースで

http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_article.php?file_id=20140513001&expand
http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_images/chicxulub-asteroid-yucatan-cooling-01_79640_990x742_600x450.jpg
http://www.nationalgeographic.co.jp/ ナショナルジオグラフィック May 13, 2014 配信

Abstract
Rapid short-term cooling following the Chicxulub impact at the Cretaceous?Paleogene boundary
http://www.pnas.org/content/early/2014/05/08/1319253111.abstract
Web site 接続日 [14/05/13]


引用元: 【地球科学】恐竜絶滅の「衝突の冬」、仮説を立証か [14/05/13]


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~~引用ここから~~

1: 白夜φ ★@\(^o^)/ 2014/05/10(土) 01:48:25.13 ID:???.net

昼に光合成、夜に分裂する仕組み解明
掲載日:2014年05月09日

生物の活動は昼と夜の周期によって調節されている。
昼に光合成し、夜に細胞分裂する仕組みを、国立遺伝学研究所の宮城島進也(みやぎしま しんや)特任准教授と藤原崇之(ふじわら たかゆき)研究員、墨谷暢子(すみや のぶこ)研究員らが単細胞の紅藻を使って、分子レベルで解明した。
光合成と細胞分裂という2つの主要な生命活動を時間的に仕分けすることで、環境に適応する生物の巧みな生存戦略がうかがえる。
5月8日付の英科学誌ネイチャーコミュニケーションズに発表した。

細胞分裂の時間帯が限られていることは、単細胞生物からほ乳類まで広く知られている。
細胞内時計(ほぼ24時間の概日リズム)で制御されているとみられているが、詳しい仕組みは謎だった。
研究グループは、細胞分裂が夜に起きる傾向が顕著で、強酸性の温泉に生息する単細胞紅藻で実験した。
12時間明期(昼)と12時間暗期(夜)を繰り返せば、細胞集団の時間的同調が容易で、光合成をする藻類の中でゲノムサイズが小さく、効率よく遺伝子を解析できるため、研究に適している。

▲引用ここまで 全文は引用元でどうぞ----------

▽記事引用元 Science Portal 掲載日:2014年05月09日
http://scienceportal.jp/news/daily/58426/20140509.html

▽関連リンク
国立遺伝学研究所
昼に光合成、夜に細胞分裂が起こるのはなぜか?その謎を解明!
http://www.nig.ac.jp/Research-Highlights/1468/1506.html

Nature Communications 5, Article number: 3807 doi:10.1038/ncomms4807
Received 16 December 2013 Accepted 04 April 2014 Published 08 May 2014
Translation-independent circadian control of the cell cycle in a unicellular photosynthetic eukaryote
http://www.nature.com/ncomms/2014/140508/ncomms4807/abs/ncomms4807.html


引用元: 【生物】昼に光合成、夜に分裂する仕組み 分子レベルで解明/国立遺伝学研究所


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1: もわん◆2R.j9FMXMSiE 2014/04/10(木)19:12:02 ID:???

>宇宙から見た、地球上の植物が放つ“光合成”が教えてくれるもの
ずばり、農業レベルです。
元記事にリンクが埋め込まれており、以下の言葉については説明書きを参照できます。
クロロフィル蛍光、コーンベルト、炭素フラックス
下手に説明するよりもよくできた元記事を参照してください。画像も印象的です。
主体はNASAなどの研究チームで、使っているものは衛星データです。

ところで記事内容にはアメリカのコーンベルトとアマゾンの熱帯雨林のことが載っていました。
日本の農業地帯はどのように見えたのでしょうか。
有名なウクライナのチェルノーゼムも気になります。
既存データの利用による分析なので、また別の機会にニュースになるかもしれません。(私見)

●ソース元記事
>宇宙から見た、地球上の植物が放つ“光合成”が教えてくれるもの
2014.4.10 13:16 産経新聞
http://sankei.jp.msn.com/wired/news/140410/wir14041013160001-n1.htm
http://sankei.jp.msn.com/wired/news/140410/wir14041013160001-n2.htm



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