究極のエコエネルギー 現実味増す「人工光合成」 スーパーコンピューター「京」でのシミュレーション
1 ： もろ禿HINE! ★＠＼(^o^)／[sage] ：2015/01/19(月) 12:07:55.17 ID:???.net
究極のエコエネルギー 現実味増す「人工光合成」 （神戸新聞NEXT） - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20150115-00000008-kobenext-sctch
植物に倣い、光のエネルギーと水から酸素や炭水化物を作る「人工光合成」の研究が、兵庫県内の研究機関で進んでいる。神戸大のグループが昨年、神戸・ポートアイランドのスーパーコンピューター「京（けい）」で、シミュレーション研究を開始。佐用町の大型放射光施設「スプリング８」では、世界が注目する成果が生まれている。究極ともいえるエコエネルギーの活用が、現実味を帯びてきた。（武藤邦生）
光合成は小学校でも習う化学反応だが、メカニズムは複雑で人が再現するのは困難とされてきた。
突破口を開いたのがスプリング８だ。岡山大の沈建仁（しんけんじん）教授（生化学）らが光合成を行うタンパク質の原子レベルでの観察に成功。米科学誌サイエンスによる、２０１１年の「科学十大成果」にも選ばれた。
実験の成果を受け、スパコンによる理論計算も勢いづいている。
神戸大の天能（てんのう）精一郎教授（電子状態理論）らのグループは昨年、京での研究を本格始動。沈教授によって構造が明らかになったタンパク質の中でも、反応の中核部分となる「マンガンクラスタ」の働きを追究する。
ただしその計算量は膨大で、厳密にシミュレーションしようとすれば、「京」ですらパンクするという。
そこでランダムな計算を繰り返し、マンガンクラスタの状態を解き明かす計算法の開発に挑戦。光を受けて構造を変えながら、光合成反応を進める様子をとらえる手法を編み出した。「計算量を減らしつつ厳密に計算する画期的な手法。世界をリードする計算が可能」と天能教授は自信を見せる。
新エネルギー開発では、太陽光発電やバイオマス発電などがあるが、人工光合成の最大のメリットは、クリーンな材料だけで水素ガスという「燃料」が作れ、二酸化炭素の減少も図れることにある。
「環境問題とエネルギー問題を根本的に解決する可能性がある」と沈教授。スプリング８の１０億倍明るい光を発するエックス線自由電子レーザー「ＳＡＣＬＡ（さくら）」（佐用町）も活用し、昨年１１月には、より詳細な観察結果を発表した。
天能教授は「今後５年で反応のメカニズムを解明。次の５年で人工光合成の手法の提案」を目標に掲げる。実現への期待が高まる。
【光合成】 植物が太陽光をエネルギーにして、水と二酸化炭素から、酸素や栄養分を作る働き。葉っぱにある葉緑体という器官で行っている。大きく分けて、水を酸素と水素に分解する「明反応」と、水素と空気中の二酸化炭素を使って炭水化物を作る「暗反応」からなる。
究極のエコエネルギー 現実味増す「人工光合成」 （神戸新聞NEXT） - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20150115-00000008-kobenext-sctch
植物に倣い、光のエネルギーと水から酸素や炭水化物を作る「人工光合成」の研究が、兵庫県内の研究機関で進んでいる。神戸大のグループが昨年、神戸・ポートアイランドのスーパーコンピューター「京（けい）」で、シミュレーション研究を開始。佐用町の大型放射光施設「スプリング８」では、世界が注目する成果が生まれている。究極ともいえるエコエネルギーの活用が、現実味を帯びてきた。（武藤邦生）
光合成は小学校でも習う化学反応だが、メカニズムは複雑で人が再現するのは困難とされてきた。
突破口を開いたのがスプリング８だ。岡山大の沈建仁（しんけんじん）教授（生化学）らが光合成を行うタンパク質の原子レベルでの観察に成功。米科学誌サイエンスによる、２０１１年の「科学十大成果」にも選ばれた。
実験の成果を受け、スパコンによる理論計算も勢いづいている。
神戸大の天能（てんのう）精一郎教授（電子状態理論）らのグループは昨年、京での研究を本格始動。沈教授によって構造が明らかになったタンパク質の中でも、反応の中核部分となる「マンガンクラスタ」の働きを追究する。
ただしその計算量は膨大で、厳密にシミュレーションしようとすれば、「京」ですらパンクするという。
そこでランダムな計算を繰り返し、マンガンクラスタの状態を解き明かす計算法の開発に挑戦。光を受けて構造を変えながら、光合成反応を進める様子をとらえる手法を編み出した。「計算量を減らしつつ厳密に計算する画期的な手法。世界をリードする計算が可能」と天能教授は自信を見せる。
新エネルギー開発では、太陽光発電やバイオマス発電などがあるが、人工光合成の最大のメリットは、クリーンな材料だけで水素ガスという「燃料」が作れ、二酸化炭素の減少も図れることにある。
「環境問題とエネルギー問題を根本的に解決する可能性がある」と沈教授。スプリング８の１０億倍明るい光を発するエックス線自由電子レーザー「ＳＡＣＬＡ（さくら）」（佐用町）も活用し、昨年１１月には、より詳細な観察結果を発表した。
天能教授は「今後５年で反応のメカニズムを解明。次の５年で人工光合成の手法の提案」を目標に掲げる。実現への期待が高まる。
【光合成】 植物が太陽光をエネルギーにして、水と二酸化炭素から、酸素や栄養分を作る働き。葉っぱにある葉緑体という器官で行っている。大きく分けて、水を酸素と水素に分解する「明反応」と、水素と空気中の二酸化炭素を使って炭水化物を作る「暗反応」からなる。
転載元スレッド：http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1421636875/
【エネルギー技術/植物生理学】究極のエコエネルギー 現実味増す「人工光合成」 スーパーコンピューター「京」でのシミュレーション
【エネルギー技術/植物生理学】究極のエコエネルギー 現実味増す「人工光合成」 スーパーコンピューター「京」でのシミュレーション
3 ： 名無しのひみつ＠＼(^o^)／ ：2015/01/19(月) 12:52:16.56 ID:up+2CL4W.net
SACLAから得られたデータの解析にはTOMOYO linuxとSYAORAN filesystemも使ってやってください。
4 ： 名無しのひみつ＠＼(^o^)／ ：2015/01/19(月) 13:02:08.56 ID:75XpXrxU.net
太陽電池どどっちが効率がいいのかな。
5 ： 名無しのひみつ＠＼(^o^)／[sage] ：2015/01/19(月) 14:02:01.96 ID:afFrNr49.net
単に植物大量に植えればいいだけなのになんで人工光合成なんて実用化する必要があるんだとおもっていたが
水素を得る明反応？だけを起こさせて利用するのが目的なの？
人工でやる目的を誰かやさしくおしえて
7 ： 名無しのひみつ＠＼(^o^)／[sage] ：2015/01/19(月) 15:01:53.68 ID:dV84OEZV.net
>>5
> 新エネルギー開発では、太陽光発電やバイオマス発電などがあるが、人工光合成の最大のメリットは、クリーンな材料だけで水素ガスという
>「燃料」が作れ、二酸化炭素の減少も図れることにある。
純然たる燃料が直接得られる。
8 ： 名無しのひみつ＠＼(^o^)／[sage] ：2015/01/19(月) 15:11:50.81 ID:afFrNr49.net
>>7
ありがとん
植物にやらせるとそのまま炭水化物にしちゃうけど
人工なら水素の時点で取り出して燃料にできるぜってことなのね
あれでも暗反応とやらをしないと二酸化炭素減らないのでは？
わからんちんですまん
12 ： 名無しのひみつ＠＼(^o^)／[sage] ：2015/01/19(月) 17:32:18.27 ID:dV84OEZV.net
>>8
>二酸化炭素の減少も図れることにある。
排出量の事だと思う。
15 ： 名無しのひみつ＠＼(^o^)／[sage] ：2015/01/19(月) 19:02:25.53 ID:afFrNr49.net
>>12
なるほど
改めてありがとん
単に植物大量に植えればいいだけなのになんで人工光合成なんて実用化する必要があるんだとおもっていたが
水素を得る明反応？だけを起こさせて利用するのが目的なの？
人工でやる目的を誰かやさしくおしえて
7 ： 名無しのひみつ＠＼(^o^)／[sage] ：2015/01/19(月) 15:01:53.68 ID:dV84OEZV.net
>>5
> 新エネルギー開発では、太陽光発電やバイオマス発電などがあるが、人工光合成の最大のメリットは、クリーンな材料だけで水素ガスという
>「燃料」が作れ、二酸化炭素の減少も図れることにある。
純然たる燃料が直接得られる。
8 ： 名無しのひみつ＠＼(^o^)／[sage] ：2015/01/19(月) 15:11:50.81 ID:afFrNr49.net
>>7
ありがとん
植物にやらせるとそのまま炭水化物にしちゃうけど
人工なら水素の時点で取り出して燃料にできるぜってことなのね
あれでも暗反応とやらをしないと二酸化炭素減らないのでは？
わからんちんですまん
12 ： 名無しのひみつ＠＼(^o^)／[sage] ：2015/01/19(月) 17:32:18.27 ID:dV84OEZV.net
>>8
>二酸化炭素の減少も図れることにある。
排出量の事だと思う。
15 ： 名無しのひみつ＠＼(^o^)／[sage] ：2015/01/19(月) 19:02:25.53 ID:afFrNr49.net
>>12
なるほど
改めてありがとん
6 ： 名無しのひみつ＠＼(^o^)／ ：2015/01/19(月) 14:16:27.40 ID:wR+Bz69G.net
いくらエコでもコストがかかり過ぎないか？
いくらエコでもお金がかかり過ぎて非効率な物は駄目だと思う
9 ： 名無しのひみつ＠＼(^o^)／[sage] ：2015/01/19(月) 15:27:36.18 ID:5ipUJwOs.net
教授たちの苗字がすごい
17 ： 名無しのひみつ＠＼(^o^)／ ：2015/01/19(月) 19:42:45.06 ID:gz5Yjx9f.net
>>9
沈括（しんかつ）という、宋代の偉大な科学者は有名だよ。
沈没の「チン」を、人名の場合は、「しん」という読み方をすることも常識的知識。
18 ： 名無しのひみつ＠＼(^o^)／ ：2015/01/19(月) 19:50:29.13 ID:gz5Yjx9f.net
>>9
あと天能さんは、日本人の名字
【名字】天能
【読み】てんのう
【全国順位】 57,863位
【全国人数】およそ30人
20 ： 名無しのひみつ＠＼(^o^)／ ：2015/01/19(月) 20:08:44.75 ID:HqSnbgEJ.net
>>9
ああ、初めて見る苗字だ
教授たちの苗字がすごい
17 ： 名無しのひみつ＠＼(^o^)／ ：2015/01/19(月) 19:42:45.06 ID:gz5Yjx9f.net
>>9
沈括（しんかつ）という、宋代の偉大な科学者は有名だよ。
沈没の「チン」を、人名の場合は、「しん」という読み方をすることも常識的知識。
18 ： 名無しのひみつ＠＼(^o^)／ ：2015/01/19(月) 19:50:29.13 ID:gz5Yjx9f.net
>>9
あと天能さんは、日本人の名字
【名字】天能
【読み】てんのう
【全国順位】 57,863位
【全国人数】およそ30人
20 ： 名無しのひみつ＠＼(^o^)／ ：2015/01/19(月) 20:08:44.75 ID:HqSnbgEJ.net
>>9
ああ、初めて見る苗字だ
10 ： 名無しのひみつ＠＼(^o^)／ ：2015/01/19(月) 16:24:41.69 ID:jCCV83SG.net
SACLAに会えてよかった
じゃん
11 ： 名無しのひみつ＠＼(^o^)／[sage] ：2015/01/19(月) 17:13:00.94 ID:yf4lTeS8.net
レンホウの言うとおりにしていたら、この成果は出なかったかもしれない
13 ： 名無しのひみつ＠＼(^o^)／[sage] ：2015/01/19(月) 17:58:45.02 ID:s18XO5Dx.net
Ｑ：いつできるの？
19 ： 名無しのひみつ＠＼(^o^)／ ：2015/01/19(月) 19:57:54.46 ID:QkUqmKQN.net
二酸化炭素を出さなくなったら 氷河期がやってくるぞｗ
気になるAmazonの本
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