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Geofactory for the sustinable world

Research Project

Project/Area Number 21K19022
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 36:Inorganic materials chemistry, energy-related chemistry, and related fields
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

Futamura Ryusuke  信州大学, 学術研究院理学系, 助教 (90647223)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森 宏  信州大学, 学術研究院理学系, 助教 (80788183)
川出 健太郎  信州大学, 学術研究院理学系, 助教 (90749243)
Project Period (FY) 2021-07-09 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Keywordsジオファクトリー / ミューオン透過装置 / ドローン / 燃料合成 / ホットスポット / 地質調査 / ミューオン透過測定 / 超高圧実験 / 地球主導型社会 / 地球内部 / 資源合成
Outline of Research at the Start

近年,環境・エネルギー問題が深刻化する一方で,問題解決のための革新的なアイデアや材料の創出に閉塞感がある.特に,新規エネルギー資源として期待されるバイオマスや合成燃料の分野でも,『自然の移ろいやすさ』や『設備整備』などで依然として問題が山積する.
本研究では,地球内部に内在する温度・圧力・組成条件の特異な反応場(ホットスポット)に着目し,ミューオン測定そして地質マッピングによりホットスポットを見つけ出す.さらにホットスポットを化学合成の場として活用することで,地球が本来有している『モノづくり』のポテンシャルを最大限に引き出し,地下資源合成法(ここでは合成燃料)の確立を目指す.

Outline of Final Research Achievements

In this study, we aim to find out the hotspots which meet the optimal conditions of 1) temperature, 2) pressure, and 3) composition prevalent in the Earth's subsurface, and also to establish a "natural synthesis experimental facility = geofactory." To achieve this final goal, an interdisciplinary research team combining particle physics, structural geology, and nanospace chemistry was formed. In this exploratory research, we conducted foundational studies on the development of a muon transmission device, geological surveys, and the behavior of chemical substances under conditions mimicking underground settings.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年,環境・エネルギー問題が深刻化する一方で,人間活動の地下資源への依存は依然として大きい.その解決策として,石油資源に代わるバイオマスや合成燃料などの代替燃料への注目が高まっている.ところがバイオマス合成や合成燃料の工業プロセスでは,『自然の移ろいやすさ』や『多大なインフラ費用』が問題となる.
本研究では,地球内部に内在するホットスポットに着目し,化学合成の場として活用することで,地球が本来有している『モノづくり』の力を最大限に引き出すことを目指している.これにより,現代社会が直面する種々の問題解決の手段として,地球主導型社会への変革を提案する.

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (43 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (39 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Protolith age and metamorphic temperature of the Yokokawagawa metamorphic rocks in Nagano Prefecture, central Japan, and comparison with the Sanbagawa metamorphic rocks2023

    • Author(s)
      MORI Hiroshi、TOKIWA Tetsuya、MIZUMURA Hiroki、YOSHIKAWA Kohei、NOBE Yuki、KOUKETSU Yui
    • Journal Title

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      Volume: 118 Issue: 1 Pages: n/a

    • DOI

      10.2465/jmps.221215

    • ISSN
      1345-6296, 1349-3825
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ice-like Structure of Water Confined in Hydrophobic Sub-nanometer Spaces at Room Temperature2022

    • Author(s)
      Sugiyama Yasuhiro、Futamura Ryusuke、Iiyama Taku
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 51 Issue: 7 Pages: 760-764

    • DOI

      10.1246/cl.220203

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Formation of amorphous and quasi-two-dimensional microcrystalline structures of CO2 in activated carbon pores at low temperatures2022

    • Author(s)
      Cons Bacilla Ana Carolina、Futamura Ryusuke、Sugiyama Yasuhiro、Ueda Takahiro、Iiyama Taku
    • Journal Title

      Carbon

      Volume: 193 Pages: 88-97

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2022.02.061

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effect of Quadrupole of Nitrogen, as a Probe Molecule for Surface Area Estimation: XRD and HRMC Investigation2022

    • Author(s)
      Bacilla Ana Carolina Cons、Futamura Ryusuke、Iiyama Taku
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 51 Issue: 3 Pages: 338-341

    • DOI

      10.1246/cl.210728

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      土肥陽菜,森宏,山岡健
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      森宏,田村典裕,山岡健,土肥陽菜,村上大知,松林直亮
    • Organizer
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      Ryusuke Futamura, Taku Iiyama, Takahiro Ueda, Patrick A. Bonnaud, F.-X. Coudert, Ayumi Furuse, Hideki Tanaka, Roland J. -M. Pellenq, Katsumi Kaneko
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      二村 竜祐、飯山 拓、上田 貴洋、田中 秀樹、古瀬 あゆみ、Bonnaud Patrick、 F.-X. Coudert、Roland Pellenq、金子 克美
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      第73回コロイドおよび界面化学討論会
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      Yasuhiro Sugiyama, Tomoyasu Nakano, Taku Iiyama, Ryusuke Futamura
    • Organizer
      9th International Conference on Carbon for Energy Storage and Environmental Protection
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    • Author(s)
      Yasuhiro Sugiyama, Tomoyasu Nakano, Taku Iiyama, Ryusuke Futamura
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      7th Symposium on Challenges for Carbon-Based Nanoporous Materials
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      杉山泰啓、中野智康、飯山拓、二村竜祐
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      表山知加、杉山泰啓、 飯山拓、 二村竜祐
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      第 36 回 日本吸着学会研究発表会
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      杉山泰啓、中野智康、飯山拓、二村竜祐
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      二村竜祐
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      2023年度 第2回CPC研究会
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      森宏,井上真生子,宿輪隆太,三石真祐瞳,木村陽介,長谷川凌平,早川由帆,碓井虎次郎,延原香穂,常盤哲也
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      日本地質学会中部支部2023年支部年会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 長野県伊那地域・三波川帯の超苦鉄質岩類に関する鉱物組み合わせの空間変化と変成反応2023

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      延原香穂,築島由理恵,森宏
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      日本地質学会中部支部2023年支部年会
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  • [Presentation] 赤石山地北部・三波川帯の変成温度解析と熱モデリングによる糸魚川-静岡構造線周辺の地質構造復元2023

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      早川由帆,新屋貴史,森宏
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      日本地質学会中部支部2023年支部年会
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    • Author(s)
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      早川由帆,新屋貴史,森宏,延原香穂,山岡健,常盤哲也,田中渉,築島由理恵
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      日本地質学会第130年学術大会
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      長谷川 凌平, 森 宏, 山岡 健, 山岸 弘治, 常盤 哲也, 木村 陽介, 野部 勇貴
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  • [Presentation] ナノ空間中では結晶化しない超高圧下の水2022

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      〇杉山 泰啓、二村 竜祐、若林 大佑、柴崎 裕樹、船守 展正、中野 智康、清水 弘和、飯山 拓
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      野部勇貴, 森宏, 水村裕紀, 山岡健, 纐纈佑衣, 常盤哲也
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    • Organizer
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      Ana Carolina Bacilla、二村 竜祐、飯山 拓
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      第34回日本吸着学会研究発表会
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      杉山 泰啓、二村 竜祐、飯山 拓
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      松田 優花、二村 竜祐、飯山 拓
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      河又 悠真、二村 竜祐、飯山 拓
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      第34回日本吸着学会研究発表会
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Published: 2021-07-13   Modified: 2025-01-30  

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