気体の時代へ

昨日、ノーベル化学賞を受賞した京都大学の北川進さんのストックホルムでの講演をニュースで見ていました。
「気体の時代へ」いったい何の話かと調べてみました。
北川さんは、研究テーマである「金属有機構造体」について、無数の穴に気体などの物質を閉じ込めることができる新たな材料だと説明したうえで、地下資源に依存しない世界へ移行するためには、「気体」をコントロールし、活用する技術が求められていると語りました。

これだけ読んでもよくわからない・・・
でも、地下資源と言っているので、石油とか石炭なのだろうか・・・そして「気体」と言っているので、天然ガスとかの話なのか、でも、そもそもの研究テーマ「金属有機構造体」というものを知らなければ何もわからないようですね。

「金属有機構造体」
「MOF」(“Metal Organic Frameworks“)と呼ばれる一群の材料らしいです。
PCP「多孔性配位高分子」とも呼ばれているようです。

MOFは、金属イオンと有機配位子を溶液中で自己集積させることにより簡便に合成でき、金属イオンと有機配位子によって形成される規則性の高い格子構造を有しているとのこと。

写真の有期配位子を見ると、なんだか高校の時に苦手だった有機化学の構造式が出てきていますね・・・
※ここでちょっと嫌になってきました・・・

もっと夢のある話を・・・
簡単に言うと、金属イオンと有期配位子を材料に自由に構造設計できるので、分離や貯蔵、吸着、変換という様々な機能が考えられ、実用化もできるのでは？ということと、私は解釈しました。
活性炭などはこの話と近いと言います。

MOFの用途
①ガスを分離や貯蔵する機能があり、二酸化炭素の吸着や変換をすることで脱炭素社会への貢献が期待できる。
②MOFの構造や材料となる金属を利用して、触媒としての機能も期待できる。

素人目線で考えるところは、空気中の二酸化炭素は問題視されていますから、「脱CO2」ですね。この話の中で、大気中の二酸化炭素をMOFが捕まえて、その二酸化炭素と水素を反応させ、メタノールなどにすればいいのでは？？
吸着や変換と書いてあるので、色々なものに変えられる
→「有害のものを有益なものへ変換できる」
そしてそれを分けて運んだり・・・、こういうことなのではないのでしょうか。

成功例
①アメリカの会社が開発した貯蔵機能を利用したボンベです。有害な半導体の特殊ガスを、MOFを詰めたボンベを利用することで、低い圧力でより多くのガスを入れて安全に運搬できるようにしたものです。

②イギリスの会社の例で、果物を運ぶとき、果物からエチレンが放出されることで傷んできますよね。それをエチレンが果物表面に付着する前に、MOFのなかに溜めていた異なるガスを優先的に果物に付着させることによって、果物が傷むのを抑え、鮮度を保つという実用例です。

③日本では、タンクの内壁のコーティングを行う企業が、コーティング樹脂の一部にMOFを混ぜることで、タンクから発生する腐食性のガスをMOFが先に吸着し、タンクの錆びを防ぐという製品化を行っています。

まとめ、ここら辺のことを調べると、ついつい１時間２時間と深く入ってしまいます。
もし生まれ変わったら、こういう研究者になることも憧れますね・・・