演題：進化分子工学 ～進化によるものづくり・いきものづくり～
日時：2022年12月21日(水)16：30－18：00
会場：西早稲田キャンパス 56号館 102室
講師：宮崎 健太郎（大阪大学 生物工学国際交流センター 特任教授）
対象：学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法：入場無料、直接会場へお越しください。
主催：先進理工学部 応用化学科
問合せ：早稲田大学 理工センター 総務課
TEL：03-5286-3000
演題：環境中での外来遺伝子の取り込みによる細菌の機能進化
日時：2022年12月9日(金) 16:30 – 18:00
会場：早稲田大学120-5号館 121会議室
※ハイブリットで開催いたします。遠隔参加希望の場合は以下参照
講師：野尻 英昭（東京大学アグロバイオテクノロジー研究センター 環境保全工学研究室 教授）
対象：学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
事前申込先：[email protected]
「お名前」「所属」「メールアドレス」「講演会参加の目的」を明記下さい。
早稲田大学の学生の場合は、学籍番号もご記入ください。
申し込みいただいた方に、zoomアドレスをお送りします。
主催：早稲田大学 先進理工学部 生命医科学科
問合せ：早稲田大学 理工センター 総務課
演題：建築と絵画 ――― 芸術は越境する
日時：2022年12月14日(水) 13時00分～18時00分
13時00分～18時00分の間の180分程度
※途中に15分休憩を2回挟みます。
会場：西早稲田キャンパス 56号館104室
講師：山本 浩二（画家 神戸女学院非常勤講師）
対象：学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法：入場無料、直接会場へお越しください。
※13:00開始に遅れないようご参加ください。途中入室はご遠慮ください。
主催：創造理工学部 建築学科
問合せ：早稲田大学 理工センター 総務課
TEL：03-5286-3000
演題：「編む建築」〜地域社会を支える建築
日時：2022年12月6日(火)16:30-18:00
会場：西早稲田キャンパス ５７号館２０２室
講師：仲 俊治（仲建築設計スタジオ 代表）
対象：学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法：入場無料、直接会場へお越しください。
主催：創造理工学部 建築学科
問合せ：早稲田大学 理工センター 総務課
TEL：03-5286-3000
早稲田大学理工学術院の関根 泰（せきね やすし）教授らの研究グループは、構造を制御した固体酸化物材料に外部から電位を与えることで、二酸化炭素をスイッチひとつで選択的に吸着することや脱離させることができることを理論的に明らかにしました。
2050年カーボンニュートラル実現に向けて、温暖化ガス排出抑制が喫緊の課題として取り上げられています。その中で最も量の多い二酸化炭素は、選択的回収技術において多大なエネルギー消費が課題となっていました。
本研究成果はこれまでの液体を用いた二酸化炭素回収とは異なる、乾式・小型でオンデマンド駆動が可能な二酸化炭素回収・濃縮プロセスを実現できる可能性を示しています。高効率で必要なときに必要なだけ二酸化炭素を回収・濃縮することができればカーボンニュートラルに資する新たな技術となりえます。
本研究成果は、2022年10月26日（現地時間）にイギリス王立化学会の『Physical Chemistry Chemical Physics』のオンライン版で公開されました。
論文名：Theoretical investigation of selective CO2 capture and desorption controlled by the electric field
DOI：10.1039/D2CP04108A
二酸化炭素回収においては、物理的あるいは化学的な吸収の手法が長らく提案されてきました。これは回収能力を有する液体に二酸化炭素を吹き込んで吸収させるものです。吸収は比較的容易に行えるものの、放出の際は外部から加熱する必要があり、発電所排ガスの二酸化炭素回収の場合では、生み出した電力の1割以上のエネルギーを消費してしまうという欠点がありました。
このような中、必要なときに必要なだけ固体材料に二酸化炭素を吸着させ、濃縮したものを外部制御で脱離・放出させられれば、画期的なものとなります。このようなコンセプトのもと、早稲田大学と韓国のHanyang大学が連携した国際共同研究によって、構造を制御した固体酸化物材料に外部から電位を与えることで二酸化炭素を選択的に吸着することや脱離させることができることを理論的に明らかにしました。
今回、希土類の酸化物に異種の元素をドープ※1した材料を用いて、外部から直流の電位をプラスとマイナスのそれぞれで与えた場合の、二酸化炭素の吸着と脱離を詳細に解析しました。その結果、図に示すようにセリウム酸化物という材料に異種の金属を導入した材料を用いて、プラスの強い電位（電流は流さない）を与えた場合に二酸化炭素が選択的に吸着し、マイナスの電位に切り替えると二酸化炭素が脱離することを理論的に明らかにしました。
この発見は、これまでの液体を用いた二酸化炭素回収とは異なる、乾式・小型でオンデマンド駆動が可能な二酸化炭素回収・濃縮プロセスを実現できる可能性を示しています。このようにして得た二酸化炭素を再生可能エネルギーなどと組み合わせて再利用あるいは固定化すれば、化石資源消費を削減した社会の実現に一歩近づくことができます。
本研究はコロナ禍の中での国際共同研究のため、理論化学での検討によりこのような現象が起こりうることを明らかにできましたが、今後は実際にこの材料を用いた二酸化炭素のオンデマンド回収装置を稼働させて、従来に比して低いエネルギーで回収・濃縮が可能なことを実証していきたいと考えています。
二酸化炭素の回収に要するコストは、1トン当たり排気ガスからだと2000-5000円程度、大気からだと20000円程度以上かかると言われています。かつ装置が液体を用いた回収と加熱による再生からなり、大型で小回りがきかないものでした。本発見をベースに小型のオンデマンド駆動可能な乾式の二酸化炭素回収装置を実現させ、高効率で必要なときに必要なだけ二酸化炭素を回収・濃縮することができればカーボンニュートラルに資する新たな技術となります。
※1 元素のドープ
酸化物の構造をつくる元素に対して、違う元素を微量置き換えて入れることにより、酸化物の構造を歪ませたり性能を向上させることができる手法のこと。
雑誌名：Physical Chemistry Chemical Physics
論文名：Theoretical investigation of selective CO2 capture and desorption controlled by the electric field
執筆者名（所属機関名）：Koki Saegusa＊1, Kenshin Chishima＊1, Hiroshi Sampei＊1, Kazuharu Ito＊1, Kota Murakami＊1, Jeong Gil Seo＊2 and Yasushi Sekine＊1
＊1 早稲田大学
＊2 韓国Hanyang大学
掲載日（現地時間）：2022年10月26日
掲載URL：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/CP/D2CP04108A
DOI：10.1039/D2CP04108A
研究費名：JSPS二国間共同研究
研究課題名：電場アシスト二酸化炭素捕捉メカニズムの研究
研究代表者名（所属機関名）：Prof. Jeong Gil Seo（韓国Hanyang大学）
The application guidelines for English-based Graduate Program (Including Research Student Program) for entering in September 2024 and April 2025 are now available.
Please refer to the admissions guidelines and prepare your application documents.
発表のポイント
2022年10月26日、学校法人早稲田大学（東京都新宿区、理事長：田中愛治）理工学術院の中垣隆雄（なかがきたかお）教授をPM（プロジェクトマネージャー）とし、同大理工学術院の秋山充良（あきやまみつよし）教授らの研究グループ（以下、本研究グループとする）と、株式会社ササクラ（本社：大阪府大阪市、代表取締役社長：笹倉敏彦）の島田統行（しまだのりゆき）らによる提案が、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（以下、NEDOとする）による「カーボンリサイクル・次世代火力発電等技術開発／CO2有効利用拠点における技術開発／研究拠点におけるCO2有効利用技術開発・実証事業」（実証研究エリア）において、プロジェクト「海水を用いた有価物併産カーボンリサイクル技術実証と応用製品の研究開発」（以下、本プロジェクトとする）として採択されました。
本プロジェクトでは、広島県・大崎上島の実証研究エリアにおいて供給される石炭ガス化複合発電由来のCO2と、20トン／日の海水を用いてカーボンリサイクル技術のパイロットスケールの試験を実施します。あわせて、CO2を炭酸マグネシウムとして固定化し、コンクリート用の人工細骨材や壁面材として利用するための製造法も同時に開発します。
CO2 を分離回収し資源として有効活用するカーボンリサイクル技術は、日本政府によって2021年6月に策定された「2050年カーボンニュートラルに伴うグリーン成長戦略」*1において、カーボンニュートラル社会を実現するためのキーテクノロジーとして位置付けられています。2021 年7 月にはカーボンリサイクル技術ロードマップ*2も改訂されています。
カーボンリサイクル技術の2030 年の実用化に向けて、当該技術の開発を効率的に進めることを目指し、石炭ガス化複合発電の燃焼前分離としてCO2が回収されている大崎クールジェン（広島県・大崎上島）に付設された研究拠点において、CO2 有効利用に係る要素技術開発および実証試験を行い、経済性やCO2 削減効果などの評価がなされています。
本研究グループと株式会社ササクラは、日揮グローバル株式会社とともに、NEDOの2020年度公募プロジェクト「カーボンリサイクル・次世代火力発電等技術開発／CO2排出削減・有効利用実用化技術開発／炭酸塩、コンクリート製品・コンクリート構造物へのCO2利用技術開発」（以下、前プロジェクトとする）に採択され、2020～2021年度にかけて実施して参りました。
※参考：研究開発テーマ「海水および廃かん水を用いた有価物併産CO2固定化技術の研究開発」
（2020年7月15日プレスリリース、https://www.waseda.jp/top/news/69663）
前プロジェクトでは、海水を用いて軟水・高純度石膏・芒硝・食塩・カリウム肥料などの有価物を併産しつつ、塩化マグネシウムの水和物を経由して酸化マグネシウムを得て、CO2を含むガスとの気固接触によって炭酸マグネシウムとして固定化するまでの工程をベンチスケールの試験設備で成功させました。
今回のプロジェクトでは前プロジェクトによる成果を基に、大崎クールジェンの実証研究エリアにおいてパイロットスケールに拡大し、以下の項目に取り組みます。
本プロジェクトでは、炭酸マグネシウムとして半永久的にCO2を固定化できるカーボンリサイクルの実現に大きな一歩となります。また、フィージビリティスタディを通して、構築するプロセスに関するCAPEX および OPEXなどの経済性評価、併産品およびカーボンリサイクル製品の市場性の評価、これらの市場性も考慮したCO2削減効果など具体的に検討します。また、経済性・市場性評価やCO2削減効果の結果を示すことで、カーボンリサイクル技術の収益化による早期社会実装につながることが期待されます。さらに、気候変動によって増加が見込まれる海外の淡水需要にも対応するとともに、現地のカーボンニュートラル化にも貢献します。
プロセス運転条件のファインチューニングを担当。特に最終製品に必要な炭酸マグネシウムの結晶構造を得るために、塩化マグネシウム水和物の熱分解と気固接触による炭酸塩化のプロセスを改良。得られた高純度石膏、炭酸マグネシウムは吉野石膏（株）にて試作品製造および品質評価を実施。
炭酸マグネシウムを高い割合で含むコンクリート開発を担当。特に炭酸マグネシウムなどを用いた人工細骨材を開発し、従来のコンクリート製品と同等以上の強度発現の配合条件を探求。
広島県大崎上島の研究拠点において、海水20トン／日のプラントのEPC（エンジニアリング、調達、および建設設置）および連続運転を担当。また、塩酸発生抑制や炭酸カルシウム併産などオプショナルなプロセスも同時に開発・実証することで、技術ラインナップを強化。燃焼後のCO2分離回収付き国内火力発電への適用を想定したフルスケールプラントのフィージビリティスタディも実施。
CCUS*3は、カーボンニュートラルの実現において、当面依存せざるを得ない化石燃料由来のCO2に対して有力な解決策です。カーボンリサイクルはその中核技術であり、グリーン成長戦略の14テーマの一つとしても位置づけられています。一方、CO2フリー水素の利用を前提としたカーボンリサイクル製品は、コストや追加的なエネルギー消費などの観点で旧来の同等製品を代替するには時間がかかるとされ、間近に控えた2030年には先導的な役割として、水素を用いない炭酸塩などのカーボンリサイクル製品開発が期待されています。
海水淡水化プラントの廃かん水を用い、塩化マグネシウム／酸化マグネシウムを経由して炭酸マグネシウムへCO2を固定化する技術は2015年に中垣研究室が原案を開発しています。その後、早稲田大学西早稲田キャンパス（東京都新宿区）でのベンチスケール試験を経て、パイロットスケールレベルの実証試験着手に今回ようやく到達しました。高品質な有価物の併産と主力である炭酸マグネシウム派生製品の実用化を通して、カーボンリサイクル技術の早期社会実装を目指すとともに、海外の水資源の確保が困難な地域に対して、水供給とCO2固定化の一石二鳥で貢献していきたいと考えています。
※IEA（国際エネルギー機関）が主催するGHGT-14（2018年10月メルボルンにて開催）にて初めて発表、Proceedingsは2019年4月公開。「Feasibility Study of Net CO2 Sequestration Using Seawater Desalination Brine with Profitable Polyproduction of Commodities」https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=3365716##（特願2019-080243「二酸化炭素の固定化方法」特許出願済み。）
事業名称：NEDO カーボンリサイクル・次世代火力発電等技術開発／CO2有効利用拠点における技術開発 ／研究拠点におけるCO2有効利用技術開発・実証事業（実証研究エリア）
テーマ：「海水を用いた有価物併産カーボンリサイクル技術実証と応用製品の研究開発」
実施期間：2022年度から2024年度までの3年間
（参考）カーボンリサイクル・次世代火力発電等技術開発／CO2有効利用拠点における技術開発／研究拠点におけるCO2有効利用技術開発・実証事業」（実証研究エリア）に係る実施体制の決定について https://www.nedo.go.jp/koubo/EV3_100252.html
学校法人早稲田大学
理工学術院創造理工学部総合機械工学科 中垣隆雄 教授
理工学術院創造理工学部社会環境工学科 秋山充良 教授
株式会社ササクラ
研究開発部研究開発室 室長 島田統行
日本政府によって2020年10月に、2050年カーボンニュートラルを目指すことが宣言されています。そこで、2050年カーボンニュートラルの達成のために、2021年6月に経済産業省を中心とした関連省庁が一体となって、経済と環境の好循環を作っていく産業政策＝グリーン成長戦略が策定されました。「イノベーション」を実現し、革新的技術を「社会実装」することを目指し、成長が期待される14の重点分野を選定。それぞれに高い目標を設定し、日本の新たな成長戦略として捉えられています。
※参考）経済産業省 https://www.meti.go.jp/policy/energy_environment/global_warming/ggs/index.html
2019年6月に経済産業省が中心となって策定した、カーボンリサイクル技術に関する目標、技術課題、タイムフレームを設定し、その拡大・普及の道筋を示しイノベーションの加速化を目的としたもの。2021年6月に「2050年カーボンニュートラルに伴うグリーン成長戦略」が策定されたことの基づき、2021年7月に一部改訂されています。改訂においては、①進展のあった新たな技術分野（DAC、合成燃料）を追記、②カーボンリサイクル製品（汎用品）の普及開始時期を2040年頃に前倒しし、③国際連携の取り組みが追記されています。
※参考）経済産業省 https://www.meti.go.jp/press/2021/07/20210726007/20210726007.html
「Carbon dioxide Capture, Utilization and Storage」の略で、発電所や工場などから排出されたCO2を分離回収し、そのCO2を地下貯留あるいは炭素を含む製品に利用しようという取り組みです。国内では、北海道苫小牧市において30万トンのCO2が地下に圧入されています。また、CO2を原料として，例えば航空機用の合成燃料（Sustainable Aviation Fuel、SAF）などに利用するプロジェクトなどが進んでいます。
※参考）資源エネルギー庁 https://www.enecho.meti.go.jp/about/special/johoteikyo/ccus.html
演題：”Octahedral molybdenum cluster complexes for photodynamic applications”
日時：2022年12月7日(水)14：30－16：00
会場：西早稲田キャンパス 63号館2階 03会議室
講師：Kaplan Kirakci（Institute of Inorganic Chemistry, The Czech Academy of Sciences Researcher）
対象：学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法：入場無料、直接会場へお越しください。
主催：Major in Chemistry
問合せ：早稲田大学 理工センター 総務課
TEL：03-5286-3000
演題：変わりゆくアジア食とアジア人の腸内細菌叢
日時：2022年12月7日(水)16：30－18：00
会場：西早稲田キャンパス 55N号館 1階 第2会議室
講師：中山 二郎（九州大学大学院農学研究院 教授）
対象：学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法：入場無料、直接会場へお越しください。
主催：先進理工学研究科 化学・生命化学専攻
問合せ：早稲田大学 理工センター 総務課
TEL：03-5286-3000
演題：「分離技術開発のための粉体シミュレーションの基礎とその適用事例」
日時： 2022年12月5日(月) 10:40-12:10
会場：Zoomによるオンライン講演会（後日URLをお送りいたします）
講師：綱澤 有輝（博士（工学）産業技術総合研究所地質調査総合センター 研究員）
対象：学部・大学院生・教職員・一般の方
参加方法：参加無料、事前申込制
事前申込先：https://forms.gle/ZqpwEPzBFT6FYrU16
上記URL入力フォームにて、「メールアドレス」「氏名」「所属」「参加目的」「学籍番号（早稲田大学学生のみ）」を入力してお申し込み下さい。
申込締切：2022年11月30日(水)15：00
主催：創造理工学部 環境資源工学科
演題：科学技術と共に実現するインクルーシブな未来社会に向けて
日時：2022年11月28日(月)16：15－18：15
会場：早稲田大学 121号館 地下コマツホール
講師：浅川 智恵子（日本科学未来館館長、IBMフェロー、カーネギーメロン大学教授）
対象：学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法：入場無料、直接会場へお越しください。
主催：先進理工学研究科 応用物理学専攻
問合せ：早稲田大学 理工センター 総務課
TEL：03-5286-3000
演題：アミノ酸コードが物質代謝を制御する：AI→DX Nutritionのすすめ
日時：2022年11月17日(月) 17:00 – 18:30
会場：120-5号館121会議室 及びオンライン（Zoom）による開催
講師：高橋 伸一郎（東京大学大学院 農学生命科学研究科 教授）
対象：学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法：入場無料、直接会場へお越しください。
ハイブリッドで行いますので、遠隔参加希望の場合は以下参照
事前申込先：[email protected]
「お名前」「所属」「メールアドレス」「講演会参加の目的」を明記下さい。
早稲田大学の学生の場合は、学籍番号もご記入ください。
お申し込みいただいた方に、zoomアドレスをお送ります。
主催：早稲田大学 先進理工学部 生命医科学科
問合せ：早稲田大学 理工センター 総務課
TEL：03-5286-3000
演題：Cannabinoid svstem regulates brain ageing
日時：2022年11月21日(月) 14:30 – 16:30
会場：50号館 3階 セミナールーム４・5
及びオンライン（Zoom）による開催
講師：Andras Bilkei-Gorzo（InstituteofMolecular Psychiatry,University）
対象：学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法：入場無料、直接会場へお越しください。
ZOOMでご参加の方：こちらからご登録をお願いいたします。
https://forms.gle/vVHTELNMBF1CebnQ9
主催：早稲田大学 先進理工学部 Bioscience 学科
問合せ：早稲田大学 理工センター 総務課
TEL：03-5286-3000
演題：Equity and Discrimination in Information Access
日時：2022年11月19日(土)16：00－17：00
会場：63号館 5階 506室
講師：Michael Ekstrand （associate professor）
対象：学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法：入場無料、直接会場へお越しください。
主催： 基幹理工学部 情報理工学科
問合せ：早稲田大学 理工総務課
TEL：03-5286-3000
文部科学省卓越大学院プログラム
『パワー・エネルギー・プロフェッショナル(PEP)育成プログラム』
6期生(2023年4月進入・編入）募集説明会
＜日時＞
2022年12月5日（月）12:15～12:50
＜形式＞
Zoomオンラインミーティング
申請フォームより参加登録していただいた方にURL等詳細をメールでお送り致します。
＜申込＞
https://bit.ly/3eKXk9X
申込締切：12月5日（月）10:00まで
＜問合せ＞
PEP卓越大学院プログラム事務局（51号館1階理工統合事務所内）
TEL：03-5286-3238
Email：[email protected]
＜ご参考＞ PEP卓越大学院プログラムHP https://www.waseda.jp/pep/
演題：Publishing in Chem from Cell Press
日時：2022年11月1日(火)14：00－15：30
会場：西早稲田キャンパス 63号館 03会議室
講師：Vjekoslav Dekaris（Cell Press,Chem誌 Senior Editor）
対象：学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法：入場無料、直接会場へお越しください。
主催：先進理工学研究科 応用化学専攻
問合せ：早稲田大学 理工センター 総務課
TEL：03-5286-3000
演題：Fatigue of composite materials, Finite element modelling of composite materials
日時：2022年11月7日(火)14：45－16：15
会場：西早稲田キャンパス 54号館 ４０４教室
講師：Kristine Munk Jespersen
（Dr. Eng., Tenure Track Researcher, Technical University of Denmark(Assistant Professor相当)）
対象：学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法：入場無料、直接会場へお越しください。
主催： 基幹理工学部 機械科学・航空宇宙学科
問合せ：早稲田大学 細井厚志研究室
TEL：03-5286-3000
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