脱炭素について詳しく教えて
脱炭素社会 脱炭素社会 (だつたんそしゃかい, Decarbonized society, Carbon neutral society,decarbonised economy) とは、カーボンニュートラルを実現した社会のこと[1]。
オキシ水銀化 オキシ水銀化(オキシすいぎんか、英: Oxymercuration)は、アルケンを中性のアルコールへと変換する求電子付加反応である。オキシ水銀化において、アルケンは水溶液中で酢酸水銀(II)(AcO–Hg–OAc)と反応し、アセトキシ水銀(HgOAc)基およびヒドロキシ(OH)基の二重結合の両側への付加がもたらされる。カルボカチオン(炭素陽イオン)はこの過程で形成されず、ゆえに転位も観察されない。本反応はマルコフニコフ則(ヒドロキシ基は常により置換基が多い炭素に付加する)に従い、アンチ付加(英語版)(2つの付加基は互いにトランスに関係にある)である。
オキシ水銀化とそれに続く還元的脱水銀化はオキシ水銀化–還元反応またはオキシ水銀化–脱水銀化反応と呼ばれる。オキシ水銀化はほぼ常に還元的脱水銀化と組み合わせて行われる。
低炭素社会 日本の石油依存度は約26%と世界平均並みである。しかし、地球環境を守るためには二酸化炭素を可能な限り減らし、脱炭素社会を実現しなければならない。具体的な目標として、できるだけ早く脱炭素社会を実現すること、そして2050年までに温室効果ガスを80%削減することを掲げている。
2020年10月26日に「2050年カーボンニュートラル」を宣言し、「整合的で、野心的な目標」として「46%削減」を掲げた。 2021年4月22日には、米国主催の気候サミットにて菅義偉首相が演説し、日本の2030年度の温室効果ガス削減目標を「2013年度から46%削減し、さらに50%の高みに向け挑戦を続けていく」と宣言した。
脱炭素先行地域 脱炭素先行地域(だつたんそせんこうちいき)とは、環境省が選定し地域の特性に合わせて脱炭素社会の実現に向けて先行的に実現をしていく地域。
ウレタン 生化学において、ペプチド鎖のN末端またはアミノ酸のアミノ基と二酸化炭素が反応することでウレタン結合が形成し、付加したCOOH基(カルボキシ基)からプロトン (H) を脱離してカルバミン酸イオンとなる。
この反応は可逆的(平衡定数 K << 1)であり、逆反応である脱炭酸は容易に起こる。
炭素酸 炭素酸 (Carbon acid) は炭素に直接結合した水素が脱離することによって、カルバニオンになる化合物のことである。よって、炭素-水素結合を含む全ての炭化水素は、pKaの値さえ与えられれば酸と考えることができる。メタンのpKaは 56であり、酢酸のpKaは 4.76 であることを踏まえると、確かにメタンは酸とは言い難いかもしれない。炭素酸のpKaのオーダーは、そのカルバニオンの安定性を反映している。pKaを求めるには二つの方法がある。1つは、ジメチルスルホキシド (DMSO) 溶液のような炭素酸とそのアニオンをよく溶かす溶液を用いて、通常の酸と比べる方法で、もう1つは気相中で測定する方法である。DMSOを使った方法では、自身のpKa (35) より低いpKaを持つ物質の値は測定できない。
表のメタンから辿っていくと、インデンとシクロペンタジエンのように芳香族性で安定化されたアニオンや、トリフェニルメタンのように3つのベンゼン環により負電荷が非局在化されたアニオンで、酸性度が高くなるのがわかる。マロノニトリルは誘起効果のみで安定化している。エノレートは負電荷を酸素原子にも分け与えるので、カルボニル化合物のα-プロトンは解離しやすい。メルドラム酸は、カルボン酸と同等の酸性度を持つため、名前に「酸」という文字が入ってしまったが、実はラクトンである。カルボニル化合物の酸性度はアルドール反応などの有機反応において重要な駆動力になる。
炭素酸の王者はカルボラン超酸で、硫酸の百万倍の酸性度を持つ。
地球温暖化 二酸化炭素濃度の上昇による海洋酸性化は、温度によるものではないにもかかわらず、これらの影響と同様に分類されている。
地球温暖化に対処するための緩和努力には、低炭素エネルギー技術の開発と展開、化石燃料の排出量を削減する政策、森林再生、森林保全、さらには潜在的な気候工学技術の開発が含まれる。また、社会や政府は、海岸線の保護の改善、より良い災害管理、より耐性のある作物の開発など、現在および将来の地球温暖化の影響に適応するための取り組みも行っている。
この状況下で日本は、地球温暖化対策計画という2030年度において、温室効果ガス46%削減(2013年度比)を目指すことと、さらに50%の高みに向けて挑戦を続けることを表明した。また、2050年までのカーボンニュートラルの実現を法律に明記することで、政策の継続性・予見性を高め、脱炭素に向けた取組・投資やイノベーションを加速させるとともに、地域の再生可能エネルギーを活用した脱炭素化の取組や企業の脱炭素経営の促進を図る「地球温暖化対策の推進に関する法律の一部を改正する法律案」を閣議決定した。
脱オタク オタクには、2種類の評価があるとされ、1つは特定分野に非常に詳しいマニア・専門家的な評価が挙げられる。もう1つは、稚拙な言動や身なりに無頓着な傾向などのコミュニケーションスキル(→社会性)の成長が遅れたり劣っているとの評価である。
『電車男』ではそのストーリーの中で、エルメスと呼ぶ女性に再会するときに、髪を切り、新しい服を買い、典型的なオタクファッションを脱してから会いに行くというシーンがあったが、その行動のことを脱オタクといい、そこで選ばれていくファッションのことを脱オタクファッションという。
キーワードとしての「脱オタク」とは、電車男の影響でよく取り上げられるようになった語である。電車男自体はフィクションに基づく作られたブームであると言う説がある一方、小説の一種として扱われたりテレビドラマ化や漫画化という過程を経て、一過性ながらブームを起こしたことから、社会現象として扱われるオタク文化に絡む一つの方向性として、「脱オタク」が社会の注目を集めたといえる。
水素 自然エネルギーからの電気(太陽光発電や人工光合成)によって水の電気分解から水素を生成してエネルギー媒体として貯蔵し、燃料電池を使って発電し電気を取り出すというエネルギーの循環構想がある。
一見、理想的で無駄のないサイクルに思えるが、電気分解から燃料電池による発電までの工程ではニッケル水素電池やリチウムイオン充電池と比較して効率が大幅に低い。高分子固体電解質を利用した電気分解の工程では分解時に両極でガスが発生するが、これが連続した反応を阻害する一因となる。また、燃料電池での発電工程でも同様に燃料電池のガス拡散電極の特性上、電流密度を上げるためにはスタックを重ねなければならず、取り出す電流を2倍にしようとすれば電極の面積も2倍にしなければならず、単位容積ごとの効率が低い。貯蔵時にも専用の高圧タンクや水素吸蔵合金を使用しなければならないため、単位体積ごと、あるいは単位重量ごとのエネルギー密度を下げる要因になり、利点を相殺してしまっている。
水素に関する研究について概説する。1671年にはロバート・ボイルによって水素ガスが生成され、水素はガスであると認識され、生理的に不活性なガスだと考えられ、注目されなかった。初期には、水素分子の生物学的効果は小規模に研究されてきた。1975年に、Doleらは水素ガスが動物の皮膚腫瘍を退縮するという研究結果を『サイエンス』にて報告したが、注目はされなかった。肝臓に慢性の炎症を持つマウスでの高圧水素の抗炎症作用は、2001年に報告された。こうした研究は数が限られている。