コース概要

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コース詳細

Energy & Earth

「エネルギーと地球環境」コース

このコースでは、地球環境を守ることに興味・関心のある生徒を募集します。
Energy & Earthコースでは、近年問題となっている省エネルギーや環境汚染をどのような技術で克服していくかを焦点に研究していきます。例えば、地球温暖化及び気候変動の原因となっているCO2の次世代分離回収技術として着目されているCO2分離膜の研究や、電気抵抗をゼロにする超伝導体を用いた大電流送電技術の研究を行います。材料の合成・性能評価を自ら行い、メカニズムの理解から高性能化へのヒントを導き出し、より良い材料の開発を行ってもらいます。

教員紹介

  • 宗藤 伸治
    大学院工学研究院 材料工学部門
  • 専門分野

    半導体工学

  • リサーチテーマ

    ゼロエミッションへの挑戦 ~排気ガスからエネルギーを生む~

  • リサーチテーマの概要

    エンジンなどの内燃機関では、燃料の70%を最終的には熱として捨てているのが現状である。このムダに捨てられている熱エネルギーを回収することは大変重要である。その方法の1つにゼーベック効果を用いる方法があげられる。ゼーベック効果は約200年前に見つけられた効果であり、物体内に温度差を与えた場合に、その高温部と低温部に電圧が生じる物理現象である。しかしながら、ゼーベック効果では低温部分を低温に維持するために、冷却が必要である。つまり、原理的に、熱エネルギーを回収するために熱を捨てる必要があり、変換効率は10%未満である。「さて、200年前の古い考えに縛られずに、若い諸君ならどうするか?」をテーマに、新規材料を開発・合成する研究を行う。

  • 到達目標

    既成概念に囚われない柔軟な考えができる人間形成

  • 小山内 康人
    大学院比較社会文化研究院 環境変動部門
  • 専門分野

    地球科学(地質学・岩石学)

  • リサーチテーマ

    地球の過去・現在・未来

  • リサーチテーマの概要

    大陸の存在は、太陽系惑星の中で地球が持つ大きな特徴の一つである。このリサーチテーマでは、「地球を構成する物質」や「大規模地球変動」など地球科学の基礎的なことを学ぶとともに、「岩石・鉱物の物理・化学」と「同位体年代測定法」について、講義と実験を通して学ぶことにより、「地球の歴史」をひもときます。
    その理解の上で、実際に岩石試料採取を含む野外実習、岩石の光学顕微鏡観察ならびに電子顕微鏡観察を行い、世界各地の岩石を含む最適試料を用いた同位体年代測定を実施して、その成果を学会発表や論文として発表することを目標とします。
     具体的な研究テーマとしては、40億年を超える地球最古の岩石年代の研究、大陸地殻深部で形成された超高温変成岩の研究などがあります。

  • 到達目標

    自分で行った研究(リサーチテーマ)について、研究の背景や目的を説明でき、実験で得られた数値や観察像を正しく解析して、それら結果について自分の考え(考察)を持てるようになること。その結果として、国内学会あるいは論文としての成果発表することが望ましい。

  • 永長 久寛
    大学院総合理工学研究院 物質科学部門
  • 専門分野

    触媒化学

  • リサーチテーマ

    賢者の石「触媒」で地球環境を守る

  • リサーチテーマの概要

    喫緊の課題であるエネルギー・環境問題を解決する上で「触媒」は不可⽋です。再生可能エネルギーの利用やリサイクル、資源循環など、地球環境を守り、持続的社会を築くための考え⽅を「触媒」を通して学びます。

  • 到達目標

      

  • 寺西 亮
    大学院工学研究院 材料工学部門
  • 専門分野

    薄膜工学、無機物質化学、酸化物超伝導体

  • リサーチテーマ

    永久電流、空気抵抗ゼロの世界 ~-196℃で躍動する超伝導体~

  • リサーチテーマの概要

    2027年に実⽤化されるリニアモーターカーや病院の検査で使われるMRI装置、実はどちらも共通したある技術が使われています。それは「超伝導技術」です。
    「超伝導」とは、超伝導体とよばれる物質を極低温に冷やすと現れる特殊な性質のことで、代表的な性質は電気抵抗ゼロです。
    本テーマでは、希⼟類系超伝導体と呼ばれる酸化物超伝導体を⽤いて、液体窒素(窒素を液化したもの; -196℃の液体)や永久磁⽯を⽤いた実験を通し、超伝導の特性を体得します。
    そして、超伝導体の性質を世の中の産業に応⽤することを⽬的として、電気抵抗ゼロで超伝導体に通電できる性能の⾼度化や性能の違いのメカニズムをテーマにした研究に取り組みます。

  • 到達目標

    研究テーマの背景や⽬的を理解し、そして実験⽅法の計画の仕⽅を学び、得られた結果の正確な解析・評価⽅法を習得します。また、実験結果に対する⾃分の考え(考察)を他⼈に説明する仕⽅を学習します。 研究発表会に参加して、研究の成果発表を⾏うことを⽬指します。

  • 谷口 育雄
    カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所 CO2分離・転換研究部門
  • 専門分野

    高分子材料化学、膜分離工学

  • リサーチテーマ

    次世代の温暖化および気候変動抑制技術:分離膜によるCO2のネガティブエミッション

  • リサーチテーマの概要

    地球温暖化および気候変動は早急に解決しなければならない問題です。そのためには、CO2の排出を抑制する必要があり、今世紀後半にはその排出をマイナス(ネガティブエミッション)にしなければなりません。そこで、高効率かつ省エネルギーな次世代のCO2分離回収技術として膜分離法が着目されています。本テーマの目的は、CO2に高い親和性を有する種々のアミン化合物を含んだ高分子膜を創成することです。そして、そのCO2分離性能評価を通して、CO2選択的透過メカニズムを解明することを目的としています。また、得られた知見を元に、高性能CO2分離膜の研究開発を行い、CO2のネガティブエミッションに挑戦します。

  • 到達目標

    地球温暖化および気候変動問題とその解決法について学びます。そして、高性能CO2分離の研究開発を行うと共に、CO2分離メカニズムの分子レベルでの解明を行います。さらに、研究成果を関連学会や国際学術誌で公表する事を目指しています。