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ジオファクトリー:人間主導型社会から地球主導型社会へ

研究課題

研究課題/領域番号 21K19022
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分36:無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
研究機関信州大学

研究代表者

二村 竜祐  信州大学, 学術研究院理学系, 助教 (90647223)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
キーワードジオファクトリー / 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
研究開始時の研究の概要

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.

研究成果の概要

本研究では、地球地下内部に遍在する最適な1)温度,2)圧力,3)組成の条件を満たすホットスポットを見つけ出し『天然合成実験施設=ジオファクトリー』を実現する.そのために、素粒子物理学,岩石構造地質学,そしてナノ空間化学の異分野横断の研究チームを結成し、本萌芽的研究ではニューオン透過装置の開発、地質調査、そして地下条件を模した条件での、化学物質の振る舞いについての基礎研究を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件) 学会発表 (39件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

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

    • 著者名/発表者名
      MORI Hiroshi、TOKIWA Tetsuya、MIZUMURA Hiroki、YOSHIKAWA Kohei、NOBE Yuki、KOUKETSU Yui
    • 雑誌名

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      巻: 118 号: 1 ページ: n/a

    • DOI

      10.2465/jmps.221215

    • ISSN
      1345-6296, 1349-3825
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ice-like Structure of Water Confined in Hydrophobic Sub-nanometer Spaces at Room Temperature2022

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama Yasuhiro、Futamura Ryusuke、Iiyama Taku
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 51 号: 7 ページ: 760-764

    • DOI

      10.1246/cl.220203

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of amorphous and quasi-two-dimensional microcrystalline structures of CO2 in activated carbon pores at low temperatures2022

    • 著者名/発表者名
      Cons Bacilla Ana Carolina、Futamura Ryusuke、Sugiyama Yasuhiro、Ueda Takahiro、Iiyama Taku
    • 雑誌名

      Carbon

      巻: 193 ページ: 88-97

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2022.02.061

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of Quadrupole of Nitrogen, as a Probe Molecule for Surface Area Estimation: XRD and HRMC Investigation2022

    • 著者名/発表者名
      Bacilla Ana Carolina Cons、Futamura Ryusuke、Iiyama Taku
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 51 号: 3 ページ: 338-341

    • DOI

      10.1246/cl.210728

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 広域変成岩と接触変成岩を対象とした炭質物ラマン分光分析による石墨化度不均質性の評価2024

    • 著者名/発表者名
      土肥陽菜,森宏,山岡健
    • 学会等名
      変成岩などシンポジウム2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 横河川変成岩類の炭質物ラマン温度計に基づく温度構造解析と貫入熱影響検証2024

    • 著者名/発表者名
      森宏,田村典裕,山岡健,土肥陽菜,村上大知,松林直亮
    • 学会等名
      変成岩などシンポジウム2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Curious Hydrogen Bonding Nature of Water in Staggaured intelayer structure of GO2023

    • 著者名/発表者名
      Ryusuke Futamura, Taku Iiyama, Takahiro Ueda, Patrick A. Bonnaud, F.-X. Coudert, Ayumi Furuse, Hideki Tanaka, Roland J. -M. Pellenq, Katsumi Kaneko
    • 学会等名
      th Symposium on Challenges for Carbon-Based Nanoporous Materials
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] GOの複雑な積層構造が吸着した水の特性に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第73回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 氷より疎なサブナノ細孔中の水とその3次元構造解析2023

    • 著者名/発表者名
      杉山 泰啓、中野 智康、飯山 拓、二村 竜祐
    • 学会等名
      第73回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Revealing the Non-melted Ice-like Structure of Subnano-Water2023

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Sugiyama, Tomoyasu Nakano, Taku Iiyama, Ryusuke Futamura
    • 学会等名
      9th International Conference on Carbon for Energy Storage and Environmental Protection
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Triangular Arrangements of Water Molecules Confined in Sub-nanopores2023

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Sugiyama, Tomoyasu Nakano, Taku Iiyama, Ryusuke Futamura
    • 学会等名
      7th Symposium on Challenges for Carbon-Based Nanoporous Materials
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] トポロジカル解析による極微小水の構造決定2023

    • 著者名/発表者名
      杉山泰啓、中野智康、飯山拓、二村竜祐
    • 学会等名
      第 36 回 日本吸着学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] In-situ X 線散乱測定機構を備えた高温での蒸気吸着測定装置の開発2023

    • 著者名/発表者名
      表山知加、杉山泰啓、 飯山拓、 二村竜祐
    • 学会等名
      第 36 回 日本吸着学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 氷よりも疎な疎水性空間中の微小水に対するトポロジカル解析からの構造決定2023

    • 著者名/発表者名
      杉山泰啓、中野智康、飯山拓、二村竜祐
    • 学会等名
      日本化学会年会第104春季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 微小空間に閉じ込められた分子集団のミクロからマクロ:In-situ X線散乱法による吸着状態の可視化2023

    • 著者名/発表者名
      二村竜祐
    • 学会等名
      2023年度 第2回CPC研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 長野県伊那市・美和湖東岸の中央構造線を例とした,ドローン写真測量による地形・地質構造の把握と有用性検証2023

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      日本地質学会中部支部2023年支部年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      延原香穂,築島由理恵,森宏
    • 学会等名
      日本地質学会中部支部2023年支部年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      早川由帆,新屋貴史,森宏
    • 学会等名
      日本地質学会中部支部2023年支部年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 中央構造線近傍・三波川帯における地質構造の空間変化2023

    • 著者名/発表者名
      長谷川凌平,森宏,山岡健
    • 学会等名
      日本地質学会中部支部2023年支部年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 長野県伊那地域・三波川帯における超苦鉄質岩類の鉱物組み合わせの空間変化に基づく蛇紋岩化及び接触変成プロセスの解明2023

    • 著者名/発表者名
      延原香穂,築島由理恵,森宏,永冶方敬,新屋貴史,早川由帆
    • 学会等名
      日本地質学会第130年学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 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分布復元2023

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      日本地質学会第130年学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 中央構造線近傍・三波川帯における延性変形構造の空間変化に基づく固着度不均質性評価2023

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      日本地質学会第130年学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] サブナノメートルサイズでの水の特異性2022

    • 著者名/発表者名
      杉山 泰啓、〇二村 竜祐、飯山 拓
    • 学会等名
      第73回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 活性炭-水系における吸着等温線の精密測定による等量吸着熱の検討2022

    • 著者名/発表者名
      〇岩月 倫、二村 竜祐、飯山 拓
    • 学会等名
      第35回日本吸着学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 微小空間溶液の吸着等温線測定による物性解明2022

    • 著者名/発表者名
      〇横山 赳、松田 優花、二村 竜祐、飯山 拓
    • 学会等名
      第35回日本吸着学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 超高圧でも結晶化しない疎水性ナノ空間中の水2022

    • 著者名/発表者名
      〇杉山 泰啓、二村 竜祐、柴崎 裕樹、若林 大佑、船守 展正、飯山 拓
    • 学会等名
      第35回日本吸着学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 小角X線散乱法の液相吸着への適用による分子吸着状態の解明2022

    • 著者名/発表者名
      〇椿原 樹、二村 竜祐、飯山 拓
    • 学会等名
      第35回日本吸着学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 多孔性カーボンの持つサブナノメートル細孔中で形成される室温でも融けない氷様構造2022

    • 著者名/発表者名
      〇杉山 泰啓、二村 竜祐、飯山 拓
    • 学会等名
      第49回炭素材料学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノ空間中では結晶化しない超高圧下の水2022

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 紀伊半島中央部・中央構造線近傍における領家マイロナイトの岩石学的特徴とその空間変化2022

    • 著者名/発表者名
      木村陽介,森宏,永冶方敬
    • 学会等名
      日本地質学会第129年学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 紀伊半島中央部・中央構造線近傍における領家マイロナイトの岩石学的特徴とその空間変化2022

    • 著者名/発表者名
      森宏,友岡洋介,野部勇貴,山岡健,常盤哲也,纐纈佑衣
    • 学会等名
      日本地質学会第129年学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 西南日本外帯基盤岩の変成温度解析にもとづく甲斐駒ヶ岳花崗岩体の貫入熱影響評価と赤石山地における中新世テクトニクスの復元2022

    • 著者名/発表者名
      森 宏,野部 勇貴,水村 裕紀,山岡 健,纐纈 佑衣,常盤 哲也
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 横河川変成岩類の砕屑性ジルコンU-Pb年代と変成温度構造2022

    • 著者名/発表者名
      森宏,水村裕紀,常盤哲也,吉川晃平,野部勇貴,纐纈佑衣
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2022年年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 疎水性表面に囲まれた極微小水集団の室温でも融けない氷様構造2022

    • 著者名/発表者名
      杉山 泰啓、二村 竜祐、飯山 拓
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会(2022)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 吸着速度とX線散乱の精密測定による水吸着機構の検討2022

    • 著者名/発表者名
      河又 悠真、二村 竜祐、飯山 拓
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会(2022)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] キャパシタ電極中におけるイオン液体の特異な構造とキャパシタ特性への影響2022

    • 著者名/発表者名
      二村 竜祐
    • 学会等名
      電気化学会第89回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 赤石山地北部・西南日本外帯基盤岩の変成温度解析および熱モデリングによる甲斐駒ヶ岳花崗岩体の貫入熱影響評価2021

    • 著者名/発表者名
      野部勇貴, 森宏, 水村裕紀, 山岡健, 纐纈佑衣, 常盤哲也
    • 学会等名
      日本地質学会第128年学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Detailed characteristics of Raman spectra of carbonaceous materials in fault rocks nearby the Median Tectonic Line2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Mori, Yuki Nobe, Ken Yamaoka, Yosuke Tomooka, Yui Kouketsu, Tetsuya Tokiwa
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2021年大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ラフェンオキサイド層間における水の動的・静的特異性2021

    • 著者名/発表者名
      二村 竜祐、飯山 拓、上田 貴洋、田中 秀樹、金子 克美
    • 学会等名
      第34回日本吸着学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 微小空間中の二酸化炭素の特異な結晶・非晶質構造形成2021

    • 著者名/発表者名
      Ana Carolina Bacilla、二村 竜祐、飯山 拓
    • 学会等名
      第34回日本吸着学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] サブナノメートル空間中で水が形成する室温でも融けない氷様構造2021

    • 著者名/発表者名
      杉山 泰啓、二村 竜祐、飯山 拓
    • 学会等名
      第72回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 光刺激応答性物質および紫外光照射によるシリカ細孔内メニスカスの崩壊2021

    • 著者名/発表者名
      松田 優花、二村 竜祐、飯山 拓
    • 学会等名
      第34回日本吸着学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 吸着速度と X 線散乱の精密測定による水吸着機構の検討2021

    • 著者名/発表者名
      河又 悠真、二村 竜祐、飯山 拓
    • 学会等名
      第34回日本吸着学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2025-01-30  

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