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炭素は地球を救う!50年、100年―未来までつなぐ低エネルギー消費社会へ炭素は地球を救う!50年、100年―未来までつなぐ低エネルギー消費社会へ 先導物質化学研究所 先端素子材料部門 教授 尹 聖昊

先導物質化学研究所 先端素子材料部門 教授

尹 聖昊

太古から存在する石炭などの化石燃料から生まれる廃弃物を、循环型の炭素资源として生まれ変わらせて利用し、低エネルギー消费社会実现に迈进する炭素资源利用学の大立者。平成28年度文部科学大臣赏表彰(科学技术振兴部门)受赏、化石资源エネルギー利用の未来を担う、まさに世界のトップ?リーダー。

太古から存在する石炭などの化石燃料から生まれる廃弃物を、循环型の炭素资源として生まれ変わらせて利用し、低エネルギー消费社会実现に迈进する炭素资源利用学の大立者。平成28年度文部科学大臣赏表彰(科学技术振兴部门)受赏、化石资源エネルギー利用の未来を担う、まさに世界のトップ?リーダー。

プロフィール

韩国?釜山市出身。时代は民主化の真っ只中、ソウル大学1年次在学中は勉强よりも学生运动に梦中になり、大学新闻部の记者としての活动の方が盛んだったとのこと。2年次の中盘から进路を考え、家族のために安定した就职への道を考えたが、父の勧めで卒业后进学を决意。高分子を研究し、1986年修士课程修了。学生结婚を経て、特别制度にて半年で兵役を除队后、1988年、韩国最大の鉄钢メーカー「笔翱厂颁翱」に入社。优秀さが认められ会长から直接「ピッチ系炭素素材の开発」を依頼され、生涯の研究テーマに出合う。より良い研究环境を求め、1991年九州大学総合理工学大学院へ私费留学、持田勲教授の下で学び1994年博士(工学)学位取得。卒业后、先导物质化学研究所にて助手を务める。1995年、韩国大手「ハンファ石油化学」に入社するが、1997年韩国で起きた経済危机で研究环境が缩小され、渡米。狈辞谤迟丑别补蝉迟别谤苍大学で1年间の研究生活を経て帰国するも、やはり恩师の下、最先端の环境で研究を続けたい、と再来日を决意。2001年九州大学先导物质化学研究所准教授に就任、2008年から现职。

何を研究してるの?

じっくりと丁寧に答えてくれた尹先生。ゆったりとした风貌ながら、研究のために縁もゆかりもない日本、ボストンに留学するという、抜群の行动力?勇気も兼ね备えている。

日中韓で開催されているシンポジウム『Carbon Saves the Earth(CSE)』。学生にも参加させ、国を超えて情報交換する場を大事にしている。

筑紫キャンパス贰栋の2阶にある「炭素センター展示室」。コークスや石炭などの実物や説明パネルなどが展示されている。写真は石炭原炭(太平洋炭)の写真(详细はこちら)

石炭からとれる炭素(カーボン)は太古から日常で使われてきました。身近なものに铅笔や墨、インクなどがありますよね。炭素は研究が続けられ、产业界をはじめさまざまな分野で製品化し、使われるようになりました。例えば石油や石炭から副生成物として出る重质油やコールタールなどを原料に、高温で炭素化して调製するピッチ系炭素繊维は軽くて强いので、軽量化を求めるポータブル机器や建物、桥などの补强のために必ず使われています。また、その用途は幅広く、电気自动车やロボットのアーム等のスマート机械にも応用されつつあります。

このように石炭など化石燃料から生まれた炭素材は、先端产业における技术的な选択肢として多大な役割を担っていますが、18世纪のイギリスで起きた产业革命以降、膨大な量の化石资源がエネルギー源として使われ、环境汚染などの主要因の一つにもなっています。

石炭から製造されるコークスが製鉄には不可欠なことはご存知でしょうか?しかし、鉄を造るためには1600℃以上という高温への加热が必要で、鉄鉱石(酸化鉄)が鉄へと还元される际にコークスは颁翱2に変换されて消费され、多くの颁翱2を生み出す原因となっています。また、20世纪末顷まで、莫大な量の化石燃料からエネルギーを创出することで、先进国を中心に経済発展してきました。近年の中国、インドおよび东南アジアなどの発展途上国の急速な経済発展もまた、石炭などの化石燃料の低効率?过剰な消费に支えられており、その倾向は2050年以降も増加の一途を辿ると予想されています。

化石燃料は、安価で生活に必须なエネルギーや工业原料を有効に得る贵重な资源ですが、その埋蔵量には限りがあり、今世纪末には枯渇されることも予测されます。そのため、化石燃料の安定的な确保と効率的な利用は今后の継続的な発展のために极めて重要であり、国を挙げた政策が必要です。

私はこの课题に対し、化石燃料の高効率利用と高性能材料开発によって贡献することを目标とし、省エネルギー?环境保全関连产业において用いられる机能性炭素材の创製とその応用の研究を主に行っています。主な研究テーマとして、(1)工业的に利用可能な机能性炭素材の开発と物性改善(炭素繊维、活性炭および人造黒铅など)、(2)石炭および石油のエネルギー源としての高効率利用(石炭ガス化および石油改质など)、(3)新规环境改善材を用いた大気汚染低减(キャパシタ、吸着式ヒートポンプ、脱狈翱x(窒素酸化物)、脱厂翱x(硫黄酸化物)および脱痴翱颁(挥発性有机化合物)など)、および(4)このような炭素材の学术基盘としての人造炭素材の生成机构とその基本构造の探索、があります。これらに加え、九州大学では水素利用を中心とした未来エネルギーの研究が最先端の研究环境の下で行われていますので、最も安値な水素製造手法として、石炭ガス化による水素製造についても研究提案をしていく予定です。

これまで、日本の炭素产业は学问、技术共に世界を先导?主导してきました。しかし最近は中国や韩国等の急速な技术発展とマーケット拡大によってその先导的地位の维持が胁かされています。このような现状を踏まえ、私は近年开発されてきたナノ炭素の新规机能性を伝统の机能性炭素材の製造技术に上手く融合させることで、既存の炭素材の大幅な物性改善や低価格化によるマーケットの拡大を追求しています。このように、化石资源利用の高効率化と环境保全炭素材开発に係る研究を続けることで、日本の炭素产业の先导的地位を维持したいと思っています。

石炭?石油などの化石资源は神様から与えられた至高のプレゼントです。この资源の高効率利用によるゼロエミッション社会の実现は、我々の自覚と努力によって実现可能な现実的な目标だと信じています。私はその目标の早期実现を目指し、日々努力して行きたいと思っています。

研究科目の「魅力」はココ!研究科目の「魅力」はココ!

古くて新しい、奥が深い素材が“炭”高難度の技術で世界の問題を解決できる!古くて新しい、奥が深い素材が“炭”高難度の技術で世界の問題を解決できる!

炭素(カーボン)については最先端の研究が世界的に主流でした。日本で初めて発见されたカーボンナノチューブなど、最近はナノテクノロジーにばかり目が向けられていたのです。しかし最先端の研究は比较的楽に製造できるもの。対して太古からある石炭、つまり燃やすと廃弃物になるという素材の“炭”そのものについては存在が当たり前すぎて、なかなか研究対象にならなかったのです。しかし私はそこにこそ目をつけるべきだと思い、この30年间研究を行ってきました。

炭素研究は「人间の役に立つよい研究」だと确信していますし、使命感も感じています。最近、中国が実用可能な伝统炭素材の研究を圧倒的な势いで进め、今や日本を追い越そうとしています。これは、彼らが炭素材の工业材料と环境解决材としての重要性を深く认识し、その技术的进化を强力に进めようと考えているためでしょう。炭素に限らず研究は実用化されるまでが大変ですが、今后も先导的地位を维持しながら、健全な竞争相手として手を取り合っていきたいと思っています。

太古からの赠り物である石炭や石油から製造される炭素材は、产业の発达によっていつも新规な机能性や性能を持つ姿に生まれ変わっていく…炭素の魅力は“古くて新しいこと”。今后も私たちの努力によって、创製される炭素材が日本の最先端製造业を牵引して行けると信じています。それこそが炭素研究の魅力ですし、面白さですね。

九大での学びについてひとこと!九大での学びについてひとこと!

「自由な思考と相互协力的な人间関係」によって学ぶ环境づくりが重要だと信じています。私の研究室では半数が留学生で、卒业后は母国の大学、产业界、政界で活跃する生徒も多数います。今、アジアの优秀な若者はアメリカ留学に目を向ける人が多いですが、日本にはアメリカに胜てる学问分野が多くあることを笔搁すべきだと思います。しかし日本人は日本の长所や短所をあまり知らないんですね。より多くの留学生や海外大学との交流やプロジェクトに参加することで日本の强みを再认识し、よりハイレベルな人间に成长できると思っています。その优れた环境が九大には备わりつつあると思います。

DAILY SCHEDULEDAILY SCHEDULE


OFFの1コマ

福岡猟友会に属する安田先生。有害鳥獣捕獲の依頼があれば福岡市内の山へチームで出向くそう。また「お肉100%、米80%、野菜30%」の自給率を誇る安田家。畑の手入れもオフの時間に。「いつか釣りも極めて食糧自給率を上げたいですねぇ」という先生の理想のオフは、“ファミリー狩猟キャンプ”。現在は子どもたちが小さいのでピクニックで自然に触れる程度だが、「子どもたちと一緒に大自然の中、鹿を獲りに行きたい!」と夢見ているそう。

福岡猟友会に属する安田先生。有害鳥獣捕獲の依頼があれば福岡市内の山へチームで出向くそう。また「お肉100%、米80%、野菜30%」の自給率を誇る安田家。畑の手入れもオフの時間に。「いつか釣りも極めて食糧自給率を上げたいですねぇ」という先生の理想のオフは、“ファミリー狩猟キャンプ”。現在は子どもたちが小さいのでピクニックで自然に触れる程度だが、「子どもたちと一緒に大自然の中、鹿を獲りに行きたい!」と夢見ているそう。

先生の必須アイテムはコレ!

チャッカマン

ピッチ(石油や石炭、重油、コールタールなどの副生成物)に热を加え炭素化した繊维“ピッチ系炭素繊维”をつくるのに、必要不可欠なのは“火”!

鉄のスパチュラ

スプーンとスパチュラが1本になったもの。石炭から生成された燃料“コークス”を乗せ、チャッカマンで热を加えて溶ける状态を観察。コークスをつぶしサイズを测る时も使う。

ホワイトボード&赤青マーカー

日々、加热する温度やコークスの量を変えて実験。毎回结果が违うので、そのプロセスの复雑さをホワイトボードで学生に常に説明している。

学生へのメッセージ

人间のために役立つ研究を!
どんな小さな疑问でも追求していこう。

「神様に见られても良い、という研究をしなさい」。私がよく学生に言う言叶です。もともと世の中は混乱の状态(无)から、秩序の状态(有)になり、その过程を神様の创造といいます。科学はその神様の秩序を人间が発见し、常识化することだと思っています。研究をしていると时々、まだ神様が许してない领域があることを感じる时があります。これは科学の世界ではよくあることです。しかし私たちの研究室では、神様が许す限り人间に役立つモノを开発し商品化を目指したいと思っています。すべての研究は「何故?」から始まります。この疑问こそが最も重要で、人间が抗いがたい好奇心という本能です。疑问という混乱や无秩序の状态は神様が私たちに与えたギフト。どんなに小さな疑问でも真剣に考え、必ず自分の手で确认することが大事です。さらに、どんなことにも感谢の心を忘れず、チャレンジしていくことが大事です。研究は人间がよりよく生きていくためのクリエーションなのですから。

取材日(2018.10)

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