次世代エネルギー研究部門における研究例

地球環境問題・資源枯渇の問題は地球の持続可能性に大きく関わる問題であり、21世紀に人類が取り組むべき大きな課題の一つです。次世代エネルギー研究部門では、持続可能社会の実現のための次世代エネルギー技術に関する研究に幅広く取り組みます。

1.固体酸化物形燃料電池(SOFC)の実用化に向けた理論研究

SOFCは、タービンとの複合システム化により60%を大きく超える発電効率が期待できる究極のエネルギー変換技術です。その実用化に向けて、多孔質電極内の現象解明・構造設計のための基礎から応用まで幅広い研究を行っています。

2.蓄電池用高活性電極の理論設計に関する研究

蓄電技術の大規模実現に向けて、高機能電極の設計に向けた解析をしています。企業研究者とも連携し、原子レベル界面や多孔構造レベルでのイオン輸送特性を解析するための基盤技術を開発しています。

3.新規ナノ粒子に関する研究

新規ナノ粒子を用いた触媒反応(水素製造用CO酸化、自動車排ガス処理、合成触媒など)や水素吸蔵特性などの機能発現の解明に取り組んでいます。

4.実践的なマルチスケールシミュレーションへの挑戦

燃料電池用電極触媒など複雑な多孔質構造場における現象把握に向けて、ナノメートルスケールでのミクロな物性・現象予測、複雑多孔質構造場のモデル化、構造・反応・物質移動が連成したシステムとしての特性解析のためのシミュレーション手法の開発に挑戦しています。

5.将来のエネルギー社会ビジョンおよびシナリオ設計に関する研究

地球環境問題や資源の有限性、世界人口の増加に直面する現在、社会の「低炭素化」が喫緊の課題として取り組まれています。様々な数値目標が様々な機関等から出されており、目標値ありきの数字合わせであったり、評価における数値のダブルカウンティング、技術の進展予測の不確かさ、目標期間中における実現可能性、集権的ステイクホルダーによる視点と地方分散拠点のバランス、経済発展との両立、エネルギー安全保障など様々な観点から議論がなされています。本研究部門では、「技術者」の観点から、効率、実現可能性を踏まえた検討を、化学工学会エネルギー部会や九州大学の関連研究者などと連携し、検討を行っております。例えばこちら。

企業の方へ

上記の学術的観点からの研究に加えて、計算化学を様々な実践的な課題への応用展開を見据えた研究を行っています。過去の事例等こちらをご参考ください。

次世代エネルギー研究部門における研究環境

当部門では計算機実験のため、専用の計算サーバーで研究を進めています。

Servers

また、計算機上で得られた知見の検証のための実験設備(有機・無機用ドラフトなど)も保有しております。

過去のプレスリリース・新聞報道等

経済教室(日本経済新聞)


ロジウムを凌駕する排ガス浄化触媒活性を有する新規合金ナノ粒子
―元素間融合により電子状態を改変、優れた NOx 還元活性の発現―


関連情報等

大分大Web Page
JST Web Page
京都大Web Page
九大Web Page
新聞報道
『日刊工業新聞』「大分大、排ガス浄化用ロジウム代替触媒を開発」(2016年6月27日付17面)
『科学新聞』「新規合金ナノ粒子開発、排ガス浄化性能ロジウムを凌駕」(2016年7月8日付4面)
『大分合同新聞』「排ガス浄化性能解明、大分大などが作った合金、科学雑誌に論文「実用化へ第一歩」」(2016年7月8日付)
オンライン記事掲載
ロジウムを超える排ガス浄化触媒活性の新合金ナノ粒子
排ガス触媒に必須の希少物質・ロジウム(Rh)の代替物質を日本の研究チームが開発

混ざらない金属元素同士がナノ粒子化により均質に混じり合う謎を解明
-新しい機能物質創製への展開に期待-


関連情報等

九大Web Page
新聞報道
『金属時評』「九大、混ざらない金属元素同士がナノ粒子化により均質に混じり合う謎を解明」(2016年3月5日付5-6面)
オンライン記事掲載
混ざらない金属元素がナノ粒子化で混じり合うメカニズムを解明
USJI Universities Research Report Vol. 47

水素吸蔵特性をもつAg-Rh合金ナノ粒子の電子構造の初観測
-Ag-Rh合金ナノ粒子がPdと同様の特性を有する謎の解明を目指して-


関連情報等

NIMS Web Page
Kyoto Unviersity Web Page
Kyushu University Web Page
JST Web Page
新聞報道
『日刊工業新聞』「物材機構など、計算で水素吸蔵合金の機能予測に成功-データベースの作成開始」(2014年10月20日付22面)電子版はこちら
『日刊産業新聞』「パラジウム代替粒子観測 銀・ロジウム合金で安価に」(2014年10月17日付11面)
『鉄鋼新聞』「銀・ロジウム合金粒子 水素吸蔵特性を観測」(2014年10月17日付5面)

将来のエネルギーシステムのあり方・方向性に関する現状と課題を整理
-根拠に基づく客観的な議論に向けて-


関連情報等

Kyushu University Web Page
新聞報道
『電気新聞』「エネルギーシステムの課題、中立の立場で分析-3大学研究者有志」(2014年6月30日付3面)

インタビュー掲載(西日本日新聞)

  • 3rd Apr 2013「エネ改革への通過点」、「九電値上げ識者に聞く」中

インタビュー記事掲載(電気新聞特別号)

  • 18th Mar 2013 「再生可能エネルギーの普及・拡大に向けて」中、「再生可能エネルギー普及拡大へのハードル」(pp. 1-2))

コメント掲載(西日本日新聞)

  • 15th Sept 2012 脱原発社会 初の政府方針(39面)

コメント掲載(熊本日日新聞)

  • 4th July 2012 再生可能エネルギー元年(下)(6面)

インタビュー掲載(西日本新聞)

  • 6th May 2012 原発再稼働 どう考える(34面)

コメント掲載(西日本新聞)

  • 24th April 2012 「九電 今夏の電力供給」にて(29面)

経済教室(日本経済新聞)

  • 18th April 2012 「再生エネ買い取り制度の課題(下)」(27面)

連載:ゼミナール「エネルギーと技術」(日本経済新聞)(全36回)

  • 13th Sept 2011 第14回 新型燃料電池:発電効率に優れ、普及に期待も(27面)
  • 9th Sept 2011 第13回 燃料電池:家庭用は集合住宅への導入有効(27面)
  • 7th Sept 2011 第11回 風力発電の将来:今後の普及は「洋上」の拡大カギ(25面)
  • 6th Sept 2011 第10回 風力発電:今後の普及は土地確保が課題(25面)
  • 5th Sept 2011 第9回 電力需給:太陽光発電の普及後は調整必要(21面)
  • 2nd Sept 2011 第8回 太陽電池:変換効率向上へ研究開発進む(27面)
  • 1st Sept 2011 第7回 太陽光発電:周辺機器の低価格化が重要(27面)

東日本大震災に伴う電力不足対策に関する緊急提言

  • 古山教授が主執筆者となり化学工学会から「大震災による東日本の電力不足に関する緊急提言」を公表しました。

関連情報等

化学工学会ホームページ

新聞報道
『日本経済新聞』(2011年6月11日付)
『環境新聞』(2011年4月6日付2面)
『化学工業日報』(2011年3月30日付1面)

新しい多孔性材料によりアルコールから電気エネルギーの取り出しに成功
-白金を使用しない電極触媒の開発と機構解明-


  • 協力教員の北川宏教授との共同研究の成果がドイツの科学誌である「Angewandte Chemie」に掲載され、エディターによりHot Paperに選ばれました。
    非白金の新規材料によりエタノールの電気化学的酸化を実現したことが高く評価されました。
    Abstract of the Article in Angewandte Chemie International Edition


MOF Electrocatalysts

A Metal–Organic Framework as an Electrocatalyst for Ethanol Oxidation

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Lifen Yang, Shozo Kinoshita, Teppei Yamada, Seiichi Kanda, Hiroshi Kitagawa*, Makoto Tokunaga, Takayoshi Ishimoto, Teppei Ogura, Ryo Nagumo, Akira Miyamoto, Michihisa Koyama

No need for nobles: The copper-based metal–organic framework material N,N'-bis(2-hydroxyethyl)dithiooxamidatocopper(II) (see picture, Cu pink, N blue, S yellow, O red, C gray, H white) is an active catalyst for ethanol electrooxidation. The performance of this noble-metal-free material is comparable to those of some reported Pt-based catalysts.


関連情報等

Kyushu University Web Page
JST Web Page

新聞報道
『科学新聞』(2010年6月25日付 2面) ※科学新聞社より快諾を得て転載しています。
『日刊工業新聞』(2010年6月15日付24面) ※記事掲載料2,500円(税別)(アカデミック)の為検討中
『化学工業日報』(2010年6月15日付1面) ※記事掲載料20,000円/年と連絡を受けた為断念。
『日本経済新聞』(2010年6月15日付地方経済面14ページ) ※記事掲載料21,000円(税別)と連絡を受けた為断念。
『日経産業新聞』(2010年6月18日付9ページ) ※記事掲載料21,000円(税別)と連絡を受けた為断念。