大お - 慶応義塾大学理工学部

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@keiokyuri
新 版
2011 October
08
no.
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ク ラ ス レ ー ト
ハ イ ド レ ー ト 研 究
エネルギー・ 環 境 技 術 のための
Crystal Engineering
機 械 工 学 科
お お む ら
大 村
( 准 教 授 )
り ょ う
亮

研 究 紹 介
今 回 登 場 するのは、クラスレートハイドレートを 活 用 して
エネルギー 分 野 での 新 技 術 開 発 に 取 り 組 む 大 村 亮 准 教 授 です。
天 然 ガスの 貯 蔵 や
CO2 抽 出 に 役 立 つ
クラスレートハイドレート
氷 とよく 似 ているが 氷 ではない 物 質 の 有 効 活 用
水 分 子 が 作 るかご 状 構 造 の 中 に 水 以 外 の 物 質 を 封 じ 込 めて 結 晶 化 した 物 質 をクラス
レートハイドレートと 呼 ぶ。そのかごに 収 まる 物 質 の 多 くは、メタンや 窒 素 、 二 酸 化
炭 素 (CO2)などの 疎 水 性 のガスだ。ガスの 固 形 化 技 術 としても 注 目 されているが、
その 原 理 や 仕 組 みにはまだ 謎 も 多 い。 慶 應 義 塾 大 学 理 工 学 部 は、この 実 用 化 研 究 にお
いて 世 界 でもトップクラスの 成 果 をみせている。 研 究 を 推 進 する 大 村 亮 准 教 授 に 話 を
聞 いた。
究 の 始 まりです。 今 や 実 用 化 の 一 歩 手 前
まできています。 天 然 ガスハイドレート
のメリットは、 温 度 管 理 の 手 軽 さです。
通 常 、 天 然 ガスは−162℃ 以 下 に 冷 却 し
て 液 化 天 然 ガス(liquefied natural gas,
LNG)として 貯 蔵 ・ 輸 送 していますが、
水 分 子 がかごを 作 り
その 中 にゲスト 物 質 が 収 まる
「クラスレートハイドレートとは、 水
分 子 が 規 則 的 に 並 んだ 結 晶 体 で、 外 観 は
氷 に 似 ていますが、 水 分 子 の 並 び 方 が 氷
とは 異 なります。 水 分 子 が 隙 間 なく 整 然
と 並 ぶ 氷 と 比 べて、クラスレートハイド
レートは、 水 分 子 が 多 面 体 のかご 状 の 構
造 をしています。その 構 造 体 内 部 にゲス
ト 物 質 と 呼 ばれる 水 以 外 の 物 質 を 取 り 入
れた 状 態 で 結 晶 化 しているのです」と 大
村 准 教 授 はその 構 造 の 特 徴 を 説 明 する。
水 分 子 とゲスト 物 質 の 関 係 は、 子 ども
の 遊 びの “かごめかごめ” を 思 い 描 くと
分 かりやすい。 中 央 で 目 をつぶる 鬼 がゲ
スト 物 質 で、 手 を 取 り 合 って 鬼 を 囲 む 子
どもたちが 水 分 子 だ。 鬼 は 仲 間 外 れでは
ないが 遠 巻 きに 見 守 られ、 誰 とも 手 をつ
ながず、 輪 の 外 にも 出 られない。クラス
レートハイドレートにおけるゲスト 物 質
とは、まさにこの 鬼 のような 存 在 である。
疎 水 性 ガスを 固 体 化 し
効 率 的 な 貯 蔵 や 運 搬 を 可 能 にする
こうした 特 徴 を 持 つクラスレートハイ
ドレートだが、 自 然 界 にも 存 在 する。 近
年 、 将 来 有 望 な 天 然 資 源 として 期 待 され
ているメタンハイドレートも、メタン 分
子 をゲスト 物 質 にもつクラスレートハイ
ドレートである。
氷 とよく 似 たメタンハイドレートは、
メタンガスを 高 密 度 に 貯 蔵 できる 媒 体 と
して 注 目 されている。 大 村 さんは、この
ようなクラスレートハイドレートの 貯 蔵
性 を、 天 然 ガスのエネルギー 利 用 に 活 か
す 研 究 に 取 り 組 んでいる。
「メタンハイドレートは、 水 分 子 46
個 に 対 してメタン 分 子 を 8 個 の 割 合 で
含 む 結 晶 体 で、 体 積 比 で 170 倍 という
貯 蔵 性 を 実 現 しています。そこで、ゲス
ト 物 質 として 天 然 ガスを 封 じ 込 めてみよ
うと 考 えたのが 天 然 ガスハイドレート 研
大 きな 生 成 分 解 熱
ハイドレートヒートポンプ
ハイドレート 蓄 熱
図 1 クラスレートハイドレートの
物 性 を 活 かす 応 用 技 術
クラスレートハイドレートに 特 有 のガスの 貯 蔵 や 大
きな 分 解 熱 といった 物 性 を 既 存 の 技 術 やシステムに
組 み 込 むことで 高 効 率 な 運 用 が 可 能 になる。 例 えば、
天 然 ガスの 貯 蔵 ・ 輸 送 技 術 、 炭 酸 ガスの 分 離 ・ 抽 出 技
術 、 高 効 率 ヒートポンプへの 活 用 などがある。また 今
後 の 可 能 性 として、ハイドレートエンジンといったも
のも 想 定 されている。
天 然 ガスハイドレートであれば−20℃
程 度 で 1/170 に 圧 縮 できます。1/600
に 圧 縮 できる LNG と 比 べると 体 積 は 3.5
倍 程 度 増 えますが、−162℃ 以 下 という
極 低 温 の 維 持 管 理 が 不 要 になるなど、 代
替 技 術 として 有 望 視 されています」。
また、ハイドレート 化 はゲスト
物 質 を 分 子 単 位 で 閉 じ 込 めること
ができ、 保 管 が 難 しい 物 質 や
危 険 物 の 貯 蔵 への 活 用 も 検
高 いガス 包 蔵 性
60 〜 200 倍 のガスを 包 蔵
エネルギー 貯 蔵
分 子 貯 蔵
2

討 されている。
「すぐれた 殺 菌 作 用 を 持 つオゾン(O3)
は 非 常 に 不 安 定 な 物 質 で、オゾン 分 子 ど
うしで 反 応 して 安 定 な 酸 素 (O2)に 変
化 してしまうため(203 → 3O2)、 基 本
的 に 貯 蔵 できません。しかし、ハイドレー
ト 化 すると 分 子 の 形 で 隔 離 ・ 保 存 できる
ので、 長 期 の 貯 蔵 が 可 能 です」。
特 定 の 物 質 を 抽 出 でき
CO2 除 去 技 術 としても 期 待 できる
クラスレートハイドレートは 水 とゲス
ト 物 質 を 一 緒 にするだけでは 生 成 しな
図 2 メタンハイドレートの
生 成 条 件
メタンハイドレートは、メタンと 水 分
子 、それに 温 度 と 圧 力 条 件 が 揃 っては
じめて 生 成 できる。 温 度 と 圧 力 の 関 係
を 示 したのがこのグラフである。 温 度
が 低 い 時 に 生 成 に 必 要 な 圧 力 は 低 く、
温 度 が 高 くなると 圧 力 も 高 くなる。た
だし、 制 御 に 必 要 な 低 温 や 圧 力 は 制 御
可 能 な 範 囲 に 収 まっており、 扱 いやす
さも 特 長 である。こうした 物 性 は、 全
てのクラスレートハイドレート 物 質 に
共 通 して 見 ることができる。
MPa
40
35
30
25
20
15
10
5
V + I + H
V + L w + H
0
-100 -80 -60 -40 -20 0 20
い。 生 成 には 低 温 高 圧 という 条 件 が 必 要
で、しかもその 条 件 はゲスト 物 質 ごとに
異 なる。 例 えば 0℃の 場 合 、メタンがハ
イドレート 化 する 条 件 は 26 気 圧 ( 約 2.6
MPa)。 二 酸 化 炭 素 (CO2) は 12 気 圧 、
窒 素 では 150 気 圧 以 上 の 高 圧 を 要 する。
「こうした 生 成 条 件 の 差 を 利 用 すると、
特 定 のゲスト 物 質 を 選 択 的 にハイドレー
ト 化 できます。その 応 用 として 注 目 され
るのが、 火 力 発 電 所 の 排 ガスからの 二 酸
化 炭 素 の 分 離 ・ 除 去 です。 二 酸 化 炭
素 と 窒 素 から 構 成 される 排 ガスを
水 と 反 応 させ、 二 酸 化 炭 素 のハ
イドレート 化 に 最 適 な 条 件 を
与 えて 二 酸 化 炭 素 だけを 選 択 的 に 固 形 化
させる 試 みです。 現 在 、 二 酸 化 炭 素 除
去 技 術 としてはアミン 法 * がありますが、
この 方 法 ではアミンという 危 険 物 を 扱 わ
ねばなりません。それに 対 して 二 酸 化 炭
素 をハイドレート 化 させる 除 去 方 法 で 使
うのは 水 だけですので、アミン 法 に 代 わ
る 方 法 として 有 望 と 考 えています」。
氷 蓄 熱 に 代 わる
高 効 率 蓄 熱 媒 体 としても 期 待
クラスレートハイドレートが 生 成 され
ると 水 分 子 は 氷 状 になるが、その 温 度 を
5℃から 15℃の 範 囲 でコントロールす
ることも 可 能 である。この 物 性 を 利 用 す
る 冷 房 用 蓄 熱 媒 体 としても 期 待 される。
CO 2 CO
「 現 在 、 大 きなビルなどの 空 調 機 器 が
採 用 する 氷 蓄 熱 システムは、 夜 間 電 力
で 氷 を 作 り、その 冷 気 を 冷 房 の 熱 源 と
しています。ただ、 効 率 の 点 からいえ
ば 28℃の 室 温 を 維 持 するために 必 要 な
15℃の 冷 風 を 作 るための 最 適 な 熱 源 は
10℃ 前 後 であり、0℃の 氷 では 温 度 が 低
すぎるという 指 摘 があります。 実 際 、 熱
源 を 10℃にすると 4 割 程 度 の 省 エネ 効
果 が 期 待 できます。ハイドレート 蓄 熱 で
はゲスト 物 質 や 圧 力 を 管 理 することで
10℃ 前 後 の 熱 源 を 提 供 でき、 既 存 の 氷
蓄 熱 をはるかにしのぐ 効 率 を 有 する 蓄 熱
システムを 提 供 できます」。
しかし、 問 題 がないわけではない。ク
ラスレートハイドレートの 実 用 化 にはゲ
スト 物 質 の 安 全 性 の 証 明 はもちろん、こ
の 技 術 の 原 理 や 仕 組 みを 解 明 し、その 知
識 を 多 くの 研 究 者 や 識 者 と 共 有 していく
必 要 があるという。
ゲスト 選 択 性
分 離 ・ 抽 出 技 術
「 実 用 化 が 見 えだした 今 だからこそ 基
礎 研 究 にも 取 り 組 んでいます。アカデ
生 成 ・ 分 解 時 の
大 きな 圧 力 変 化
ハイドレートエンジン ?
・ 力
を
ミックの 側 に 立 つ 者 として、また 先 行 す
る 研 究 者 として、 特 定 のエンジニアリン
グ 分 野 に 偏 らない 幅 広 い 視 点 でこの 現 象
を 捉 える 時 期 が 来 ていると 考 えていま
す」。
クラスレートハイドレートの 研 究 は
着 々と 進 められている。
( 取 材 ・ 構 成 渡 辺 馨 )
CO2
*: 化 学 反 応 を 利 用 した 二 酸 化 炭 素 の 分 離 ・ 除 去 法 の
1 つ。 二 酸 化 炭 素 と 結 合 反 応 を 起 こすアミノ 基 を 分 子
構 造 に 持 つアルカノールアミン 水 溶 液 を 吸 収 液 とし
て 利 用 する。 吸 収 液 の 再 生 コストの 低 減 が 課 題 。なお、
アミンは 強 いアルカリ 性 を 示 し、 取 り 扱 いにも 注 意 を
要 する。
3

インタビュー
大 村 亮 准 教 授 に 聞 く
説 得 力 のある 研 究 には
論 理 的 な 思 考 力 が 不 可 欠
面 白 いと 感 じることに 真 正 面 から 向 き 合 っていきたい
── 理 工 系 に 進 学 したきっかけは?
今 でこそ 理 工 学 部 の、それも 機 械 工 学
科 の 教 員 をしていますが、 高 校 時 代 の 私
はといえば、 数 学 と 物 理 が 大 の 苦 手 で、
好 きな 科 目 は 政 治 ・ 経 済 や 倫 理 、そして
歴 史 、という 社 会 系 が 得 意 な 学 生 でした。
そんな 文 系 向 きの 私 が 理 工 系 に 進 んだ
のは 父 の 影 響 でした。 進 学 先 の 大 学 を 考
えていた 時 、 父 に「せっかく 専 門 の 先 生
に 出 会 える 機 会 だから、どうせなら 苦 手
なことを 教 えてもらったらどうだ」と 言
われたのです。 幸 いにも 数 学 や 物 理 もテ
ストはそこそこできたので 大 学 は 理 工 系
と 決 め、 慶 應 義 塾 大 学 理 工 学 部 の 機 械 工
学 科 に 進 学 しました。
── 苦 手 な 理 系 はどうでしたか。
数 学 の 苦 手 意 識 は 変 わりませんでした
が、 物 理 への 印 象 は 入 学 後 すぐに 変 わり
ました。 力 学 や 熱 力 学 関 連 の 講 義 を 担 当
される 先 生 方 はさすがに 専 門 家 で、ちゃ
んと 分 かっている 人 が 教 えてくださると
こんなに 面 白 いのかと 実 感 しました。
大 学 では 物 理 現 象 や 機 械 の 動 作 につい
て、それがなぜそうなるのか、どうして
動 くのか、その 原 理 からメカニズムまで
の 一 部 始 終 を 実 験 を 交 えながら 学 ぶこと
ができます。「これが 何 の 役 に 立 つのか」
と 自 問 自 答 しながら 勉 強 した 高 校 の 物 理
とはまったく 別 物 でした。
──クラスレートハイドレート 研 究 に 取
り 組 んだきっかけは……。
大 学 4 年 の 時 、 森 康 彦 先 生 の 研 究 室
に 入 ってからです。 当 時 、 森 先 生 は 伝 熱
( 熱 伝 達 )の 研 究 をされており、そのテー
マの 1 つがクラスレートハイドレート
でした。 当 時 から 面 白 い 事 象 とは 思 って
いましたが、それ 以 上 のことは 考 えてい
なかったように 思 います。その 意 識 が 変
わったのが、 米 国 のコロラド 鉱 業 大 学 の
E. D. Sloan Jr. 教 授 と 出 会 ってからです。
Sloan 先 生 はエンジニアリングの 世 界 に
おいてずば 抜 けた 業 績 を 持 つハイドレー
ト 研 究 の 第 一 人 者 で、 私 が 修 士 課 程 の 学
生 だった 時 に 先 生 を 招 いた 特 別 講 座 がこ
この 理 工 学 研 究 科 で 開 講 されました。2
カ 月 という 短 い 期 間 でしたが、クラス
レートハイドレートを 専 門 に 研 究 されて
こられた Sloan 先 生 から 体 系 的 な 知 識 を
学 べたのは 素 晴 らしい 経 験 でした。
学 位 取 得 後 もクラスレートハイドレー
ト 研 究 を 続 けようと 考 えていたとき、 産
業 技 術 総 合 研 究 所 ( 産 総 研 )のハイドレー
ト 分 野 で 若 手 研 究 者 を 求 めていることを
知 り、 早 速 応 募 しました。 産 総 研 には 4
年 間 在 籍 しましたが、その 間 、エンジニ
アリングの 視 点 で 対 象 を 見 つめながらも、
応 用 物 理 的 なファンダメンタルな 研 究 も
するというエンジニアリング・サイエン
スを 実 践 できたことは 今 につながる 貴 重
な 経 験 でした。
この 円 筒 を 横 置 きにしたような 装 置 を 用 いて 高 圧 ・ 低
温 条 件 におけるクラスレートハイドレートの 結 晶 成 長
過 程 を 観 察 します。 上 の 画 像 はメタン+ CO2 混 合 ガス
と 水 との 反 応 で 成 長 しつつあるハイドレートの 結 晶 を
示 しています。
──その 後 大 学 に 戻 られたとのことです
が、 何 か 思 うところがあったのですか?
実 は 学 生 の 頃 から、 自 分 の 性 格 を 考 え
ると、 人 を 励 まして 力 を 引 き 出 すような
仕 事 の 方 が 向 いていると 思 っていたので
すが、 産 総 研 に 勤 めてそのことを 強 く 意
識 するようになりました。
産 総 研 の 研 究 者 は 部 下 や 臨 時 職 員 と 一
緒 に 研 究 することもありますが、 基 本 的
4

しがちですが、そこをぐっと 抑 える。 私
が 努 めて 意 識 するのは、 研 究 や 発 表 会 な
どを 通 してこれらのことを 経 験 し、 体 感
できる 環 境 を 用 意 することです。
機 械 工 学 的 な 視 点 でいえば、 物 理 法 則
を 基 準 に 物 事 を 判 断 できる 応 用 力 を 身 に
つけて 欲 しいと 思 います。 学 生 にとって
力 学 や 熱 力 学 ほどわかりにくい 科 目 はな
いと 思 いますが、 身 につけてみるとこれ
ほど 役 に 立 つ 学 術 は 他 にはないというの
ジョギング 以 外 で 続 けている 運 動 はサッカーとベン
チプレス。ベンチプレスで 持 ち 上 げることのできる 最
大 の 質 量 は 目 下 のところ 95kg。100kg を 目 指 し 師 匠
の 森 教 授 と 一 緒 に 週 2 回 のトレーニングを 続 けてい
ます。
も 事 実 です。 社 会 の 仕 組 みやシステムの
構 築 に 欠 かせない 学 術 であるということ
に 在 学 中 に 気 付 けるような 講 義 や 講 座 を
提 供 していきたいと 思 っています。
には 自 分 自 身 の 研 究 に 邁 進 するというタ
イプがほとんどです。ところが 私 は、 学
生 と 一 緒 にあれこれ 考 え、 社 会 のために、
大 学 のために、 何 より 将 来 を 担 う 学 生 を
育 てたいと 思 うようになり、 大 学 から 舞
い 込 んできた 専 任 講 師 の 話 をチャンスと
捉 え、 教 員 という 道 を 選 びました。 自 分
では 厳 しい 面 も 持 ち 合 わせつつ 誉 めて 伸
ばすタイプの 教 員 だと 思 っています。 学
生 には、 怖 い 教 員 として 通 っているよう
です……この 点 は 自 分 でもある 程 度 は 納
得 しています。
── 研 究 以 外 で 関 心 があることや、 続 け
てきたことはなんでしょうか?
体 を 動 かすことですね。 長 く 続 いてい
るのがジョギングです。 最 近 では 毎 日
16km ほど、 時 間 にして 1 時 間 40 分 く
らい 走 っています。 家 が 綱 島 なので、 鶴
見 川 沿 いを 新 横 浜 に 向 かい、 日 産 スタジ
アムまで 行 って 戻 ってくるという 感 じで
す。 趣 味 というよりは 習 慣 になっている
感 じもしますが、 走 っている 間 に 考 えを
まとめることができるし、 逆 に 迷 ってい
るときには 走 ることですっきりできるな
ど 気 分 転 換 になっていると 思 います。
── 教 員 として、 学 生 の 力 を 引 き 出 すた
めに 意 識 していることを 教 えてください。
「 論 理 的 であれ」ということでしょう
か。 組 織 や 社 会 の 中 で 自 分 を 活 かすた
めに 欠 かせないのが 筋 道 を 立 てる 力 だ
と 思 っています。そして、もう 1 つが、
相 手 の 立 場 で 考 えること。 伝 えたいこと
があるときほど、 自 分 の 意 見 を 前 面 に 出
身
に
つ
け
て
欲
し
い
と
思
い
ま
す
。
物
事
を
判
断
で
き
る
応
用
力
を
学
生
に
は
、
物
理
法
則
を
基
準
に
◎ちょっと 一 言 ◎
● 学 生 さんから: 知 識 の 幅 が 広 いという 一
言 に 尽 きます。 講 義 だけでなく、 歴 史 や
文 化 の 話 も 面 白 いですし、 料 理 やその 食
材 、ワインにまつわる 話 題 も 豊 富 で、つ
い 聞 き 入 ってしまうほど。スポーツも 得
意 で、 体 力 も 僕 ら 以 上 にあると 思 います。
( 取 材 ・ 構 成 渡 辺 馨 )
さらに 詳 しい 内 容 は
http://www.st.keio.ac.jp/kyurizukai
大 村 亮
Ryo Ohmura
専 門 は 熱 工 学 、 物 理 化 学 。 現 在 の 研 究 テーマは
クラスレートハイドレートの 物 理 化 学 、ならび
にエネルギー・ 環 境 関 連 技 術 の 開 発 。 基 礎 研 究
から 実 用 を 想 定 した 応 用 研 究 まで 幅 広 く 展 開 し
ている。2000 年 、 博 士 ( 工 学 )を 取 得 後 、フラ
ンスでハイドレート 研 究 に 参 画 。2002 年 から
独 立 行 政 法 人 産 業 技 術 総 合 研 究 所 研 究 員 。2006
年 に 慶 應 義 塾 大 学 理 工 学 部 専 任 講 師 に 着 任 し、
2009 年 同 大 学 准 教 授 に 就 任 。 現 在 に 至 る。

Gastronomique 大 村 研 究 室 !
研 究 室 の 料 理
“ 食 は 人 なり” ― 私 たち 大 村 研 究 室 は “ 食 ” にこだわりを 持 っています。
研 究 室 で 行 われる 食 事 会 の 様 子 を 学 生 が 紹 介 します!
大 村 研 究 室 では、 月 に 2、3 回 ほど 食
事 会 を 開 きます。 料 理 は 出 来 合 いの 物
ではなく、ハムやチーズ、ソーセージな
どの 食 材 を 揃 えて 調 理 します。これは
論 文 掲 載 を 祝 うために 準 備 した 料 理 で
す。この 日 のメニューはペンネのサラダ、
フランスパンにハムやトマトを 挟 んだサ
ンドイッチでした。
イタリアンレストラン で 食 べ た カル
ツォーネです。ピザと 同 じ 食 材 を 三 日 月
型 に 折 りたたんで 両 面 を 焼 いた 料 理 で、
とても 美 味 しいのでぜひ 一 度 食 べてみ
てください。 大 村 研 究 室 では 美 味 しい
と 評 判 のお 店 や、ドイツのソーセージ
やビールを 味 わえるオクトーバーフェス
トなどのビアフェスに 出 かけることがあ
ります。
これは 完 成 した 料 理 。 先 生 に 用 意 して
いただいたワインと、クラッカーやチー
ズなどのおつまみを 並 べたものです。
研 究 室 のみんなで 協 力 して 調 理 した 料
理 はよりいっそう 美 味 しく 感 じられま
す。ワインやビールを 飲 みながらいただ
きました。
私 の 好 きなワインとビール
フランスを 筆 頭 に 欧 州 各 国 の 文 化 、
特 に 食 文 化 に 大 きな 影 響 を 受 けた 私 ( 大 村 )。
フランス 各 地 のおいしいワインの 探 求 に、
奥 深 いベルギービールの 世 界 の 理 解 に 日 々 励 んでいます。
2000 年 3 月 の 学 位 取 得 後 、9 カ 月 ほどフランスに 留 学 しました。 期 待
される 研 究 成 果 を 重 んじて 米 国 あるいは 英 国 に 行 くべきという 多 くの 先
生 方 の 助 言 に 従 わず(ごめんなさい)、その 大 いなる 文 化 へのあこがれか
らフランスを 選 び、トゥールーズに 5 カ 月 、サンテティエンヌに 4 カ 月 滞
在 しました。
写 真 右 の Gaillac はトゥールーズ 近 郊 で 最 も 人 気 のあるワインです。フ
ランス 南 西 部 ワインの 中 では 随 一 の 味 で 色 もきれいです。 写 真 中 央 のワ
インは Saint-Joseph というローヌ 川 流 域 のワインの 1 つです。これはサ
ンテティエンヌ 高 等 鉱 業 学 校 の Herri 教 授 と Bonnefoy 専 任 講 師 の 2 人
が 教 えてくれました。ワインソムリエのように 高 級 ワインを 勉 強 するのも
1 つの 道 だと 思 いますが、 私 はフランス 人 の 友 人 から 教 えてもらった 庶 民
感 覚 のワインの 楽 しみ 方 を 大 切 にしています。
Herri 教 授 にはビールについてもベルギービールを 飲 みなさいと 教 えて
もらいました。ベルギービールには、ビール 大 国 であるドイツやチェコの
ものとはまた 違 った 奥 深 い 世 界 があります。 青 いラベルの 瓶 は Blanche
de Bruges というブルージュの 白 ビールで、その 隣 が 専 用 グラスです。ブ
ルージュはきれいな 街 ですので 観 光 で 訪 れる 方 も 多 いかと 思 います。そ
の 際 はぜひこの Blanche de Bruges をお 試 しください。
6

● Clathrate Hydrates of Natural Gases クラスレートハ ● 志 賀 直 哉 近 代 日 本 の 文 豪 の 中 で 私 が 最 も 敬 愛 するのが 志 賀 直
イドレートに 関 する 化 学 工 学 的 研 究 の 権 威 Sloan 教 授 (コロラド
鉱 業 大 学 )による 専 門 書 です。ハイドレートの 結 晶 学 的 性 質 ・ 物
理 化 学 的 性 質 から 研 究 ・ 開 発 の 歴 史 や 関 連 する 工 学 技 術 、さらに
は 天 然 のハイドレートの 分 布 に 関 する 地 質 学 的 研 究 まで、 天 然 ガ
スハイドレートが 関 わる 理 工 学 的 内 容 を 網 羅 した 成 書 です。ハイ
ドレート 研 究 に 関 わる 大 学 生 ・ 大 学
哉 です。 実 家 で 父 が 全 集 を 所 蔵 しているので、 小 説 や 随 筆 の 全 作 品
に 加 えて 日 記 ・ 書 簡 の 類 いまで 全 て 読 みました。 志 賀 直 哉 の 作 品 は「 目
に 見 えるような」 描 写 と 読 点 や 接 続 詞 の 使 用 を 最 小 限 に 抑 えた「リズ
ム」のよい 簡 潔 な 記 述 が 特 徴 です。 研 ぎ 澄 まされたとさえ 言 えるその
文 体 は 日 本 語 表 現 の 一 到 達 点 を 示 したと 評 されます。 理 工 学 分 野 の 学
術 論 文 でも 明 瞭 さ(clarity)は 必 須 の 条 件 ですので, 私 たち 理 工 系 の
院 生 、 研 究 者 、 技 術 者 にとって 必 携
の 一 冊 と 言 えるでしょう。
● 熱 力 学 (JSME テキスト
シリーズ) この 本 は 日 本 機
人 間 も 志 賀 直 哉 から 大 いに 学 べるのではないかと 思 っています。
械 学 会 の 出 版 物 ですので、 主 に 工 業 熱 力 学 を 取 り 扱 っています。 慶
● Transport Phenomena
應 義 塾 大 学 理 工 学 部 機 械 工 学 科 でも 2 年 生 の 必 修 科 目 「 熱 力 学 の
この 書 名 を 邦 訳 すると 移 動 速 度 論
基 礎 」をはじめいくつかの 熱 力 学 関 連 科 目 で 教 科 書 として 用 いてい
● Chemical and Engineering
となりますが、 交 通 手 段 に 関 する
ます。 熱 力 学 は 実 は「 力 」 学 ではなく「エネルギー」の 科 学 です。
Thermodynamics 化 学 系 ・ 化
ものではありません。エネルギー
熱 力 学 をしっかり 学 ぶと 力 学 だけからはわからないことがたくさん
学 工 学 系 の 熱 力 学 分 野 における 第
と 物 質 の 移 動 速 度 および 流 体 力 学
わかるようになります。 熱 力 学 を 学 び 始 める 人 にも、 実 践 的 に 関 わ
一 人 者 である Sandler 教 授 ( 米 国 デ
を 統 一 的 に 扱 う 学 術 を 移 動 速 度 論
る 人 にも 役 立 つわかりやすい 本 だと 思 います。
ラウェア 大 学 ) 著 の 化 学 熱 力 学 ・ 工
といいます。エネルギーの 収 支 を
業 熱 力 学 の 教 科 書 です。ハイドレート 研 究 を 通 じて 知 り 合 った 私 の 数
少 ない 親 友 の 1 人 である Sum 博 士 (コロラド 鉱 業 大 学 准 教 授 )の
先 生 ( 博 士 論 文 の 指 導 教 員 )の 著 作 ということもあり、 数 ある 熱 力 学
の 教 科 書 の 中 から 選 んで 使 っています。 熱 力 学 の 講 義 の 準 備 に、ハ
イドレートの 熱 力 学 的 研 究 に 活 躍 している 一 冊 です。
扱 う 熱 力 学 とともに、エネルギー・ 環 境 問 題 への 対 応 で 重 要 な 基
礎 をなす 物 理 的 学 術 といえるでしょう。この 本 の 著 者 らによって 移
動 速 度 論 という 考 え 方 が 初 めて 提 唱 されたのは 1950 年 代 でした。
提 唱 以 来 半 世 紀 以 上 を 経 た 21 世 紀 、その 重 要 性 はさらに 高 まっ
ていると 思 います。
7

地 球 からの 贈 り 物
南 極 やグリーンランドに 降 り 積 もった 雪 で
できた 氷 床 をボーリングで 掘 り 出 し、その
す。しかも、このエアハイドレートは、メ
タンハイドレートなどと 同 じ 構 造 をしてお
新
版
中 に 閉 じ 込 められた 空 気 を 分 析 して 調 べ
り、 当 時 の 空 気 をそのままの 状 態 で 結 晶
大 気 中 の 二 酸 化 炭 素 (CO2) 濃 度 の 上
ています。そのため、 古 い 時 代 の 空 気 の
内 部 に 閉 じ 込 めているのです。 偶 然 とは
昇 が 地 球 温 暖 化 や 気 候 変 動 の 大 きな 要 因
組 成 を 知 るには 深 い 場 所 の 氷 床 が 必 要 と
いえ、それが 70 万 年 前 の 空 気 を 保 存 す
であることは 多 くの 人 々に 知 られてきまし
なります。
る 最 適 な 場 所 になったのです。
たが、その CO2 濃 度 が 過 去 70 万 年 の 間 、
氷 床 の 中 の 空 気 は 深 さ 800m 程 度 ま
南 極 の 氷 床 は、 数 千 万 年 もの 歳 月 をか
数 万 年 単 位 で 増 減 を 繰 り 返 してきたことを
知 る 人 は 少 ないかもしれません。こうした
では 氷 とともに 気 泡 として 浮 かんでいます
が、それより 深 い 場 所 では 氷 の 水 分 と 反
けて 降 り 続 けた 雪 と 寒 さが 育 てたとされて
います。そして 当 時 の 空 気 もまた、その 歳
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過 去 の 気 象 状 況 を 調 査 する 鍵 となるのが、
応 して、 水 分 子 に 囲 まれた 状 態 で 結 晶 化
月 のしばらくを 氷 床 中 の 気 泡 として 過 ごし、
大 村 准 教 授 が 研 究 しているクラスレートハ
します。つまり、 空 気 のクラスレートハイ
やがてエアハイドレートをゆりかごにして
イドレート 物 質 です。
ドレート 化 が 起 きるのです。これは 800m
長 い 眠 りに 就 きます。そう 考 えると、 地 上
現 在 、 大 気 中 の CO2 濃 度 の 推 移 につ
を 超 えるような 低 温 高 圧 の 環 境 にある 氷
に 取 り 出 された 氷 床 はかつての 地 球 が 当
いては、72 万 年 分 がデータ 化 されていま
中 の 空 気 は、 気 泡 として 存 在 するよりも 空
時 の 様 子 を 現 代 に 伝 えるために 仕 込 んだ
す。しかし、そのうちの 実 測 値 はわずか
気 ハイドレート(エアハイドレート)にな
タイムカプセルにも 見 えてくるから 不 思 議
数 十 年 分 と 少 なく、それ 以 前 のデータは
るほうがより 安 定 するためといわれていま
です。
理 工 学 I n f o r m a t i o n
第 12 回 慶 應 義 塾 先 端 科 学 技 術 研 究 センター(KLL)
産 学 連 携 セミナー
「しなやかさをそなえた 街 づくり~その 実 現 を 目 指 して~」
2011 年 10 月 28 日 ( 金 )15:00 ~ 17:30
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参 加 費 無 料 ・ 事 前 登 録 制
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セミナー 後 には 懇 親 ・ 意 見 交 換 会 を 開 催 予 定 です。お 申 し 込 みは 上 記 URL からどうぞ。
KEIO TECHNO-MALL 2011
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2011 年 12 月 9 日 ( 金 )10:00 ~ 18:00
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入 場 無 料 ・ 事 前 登 録 不 要
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KLL が 年 に 一 度 開 催 する 科 学 技 術 展 。 今 年 度 は 時 間 を 18:00 までに 延 長 、 会 場 も 変 更
して 開 催 します。
c
慶
應
義
塾
大
学
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公 開 シンポジウム 2011 人 類 ・ 未 来 の 新 たなる 発 展 をめざして
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詳 細 は 上 記 URL にて 順 次 公 開 いたします。
編 集 後 記
8 月 のある 日 、 取 材 前 の 打 ち 合 わせに 現 れたアロハシャツ 姿 の 大 村 准 教 授 (とても
よく 似 合 います)。 風 貌 どおり、オープンに 取 材 を 受 けてもらえそうだと 思 っている
と、「 私 は、 研 究 者 は 論 文 で 成 果 を 発 表 していればよいという 古 風 な 考 えの 持 ち 主 な
んですよ」と 言 うので、あわててしまいました。でも 実 際 は 取 材 にとても 協 力 的 で、
研 究 のロマンチックな 面 を 大 いに 語 ったあと、95kg のベンチプレスまで 披 露 してく
れました。ちなみに、 表 紙 の 背 景 色 は 大 村 准 教 授 の 希 望 に 応 えた「 地 中 海 の 空 の 色 」
になっています(かなりのロマンチストの 模 様 )。
それから、カエル 柄 のネクタイは、 無 事 に 家 まで “カエル” ように、 出 張 のときい
つも 奥 様 がチョイスされるものだとか! 次 々 現 れる 新 しい 側 面 に 驚 いてばかりの 楽
しい 取 材 となりました。 ( 平 良 沙 織 )
新 版
No.08 2011 October
編 集 新 版 窮 理 図 解 編 集 委 員 会
写 真 邑 口 京 一 郎
デザイン 八 十 島 博 明 (GRID)
編 集 協 力 サイテック・コミュニケーションズ
発 行 者 青 山 藤 詞 郎
発 行 慶 應 義 塾 大 学 理 工 学 部
〒 223-8522 横 浜 市 港 北 区 日 吉 3-14-1
問 い 合 わせ 先 ( 新 版 窮 理 図 解 全 般 )
kyurizukai@info.keio.ac.jp
問 い 合 わせ 先 ( 産 学 連 携 )
liaison@educ.cc.keio.ac.jp
web 版 http://www.st.keio.ac.jp/kyurizukai
twitter http://twitter.com/#!/keiokyuri