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第322回化学システム工学専攻公開セミナー Energy Storage: Current and Future

日時
2018年6月15日(金)15:30~17:00
場所
東京大学 本郷キャンパス 工3号館 大会議室1(6C07号室)
講演題目 Energy Storage: Current and Future
講演者 Prof. Yang Shao-Horn
W.M. Keck Professor of Energy at the Massachusetts Institute of Technology (M.I.T.)
概要 Electrochemistry is used widely today, spanning from production of hydrogen and metals such as aluminum and Li-ion batteries. We will discuss current and future opportunities in using electrochemistry to power cars and buildings, and to make chemicals and fuels with energy from the Sun. Research towards establishing design principles in controlling reaction kinetics at the interface, and ion mobility in ion conductors, central to the functions of electrochemical devices, will be presented.
世話人 山田 淳夫(内線27295)

第321回化学システム工学専攻公開セミナー 安全・安心のための火災・爆発現象の解明に関する研究

日時
2018年6月18日(月) 13:00~14:30
場所
東京大学 本郷キャンパス 工3号館 大会議室2(6C06号室)
講演題目 安全・安心のための火災・爆発現象の解明に関する研究
講演者 茂木 俊夫
東京大学大学院工学系研究科(工学系・情報理工学系等環境安全管理室)・准教授
概要 現代社会で燃料や化学原料などとして使われる可燃性ガスや液体は火災・爆発災害を起こす危険性がある。メタンやプロパンといった可燃性ガスは,一般家庭や化学プラント等まで幅広く用いられており,特に水素はエネルギーキャリアとして期待されており,水素燃料電池自動車等さまざまな利用が検討されている.その一方で,可燃性ガスが漏えいすると気流により空気と混合しながら移流,拡散し,可燃性混合気が形成されて着火した場合には,火炎が瞬間的に拡がり爆発火災となる.災害の発生要因や爆発威力等のフィジカルハザードを科学的に明らかにするためには,燃焼学によるアプローチが必要であると考えられる.本セミナーでは,これまで行ってきた可燃性ガスの火災・爆発現象に関する研究の紹介と,安全・安心な社会実現のためのこれからの研究の展望について述べる.
世話人 酒井 康行(内線27073)

第320回化学システム工学専攻公開セミナー 亜臨界・超臨界流体を利用した環境調和型の化学反応制御技術

日時
2018年6月5日(火) 13:00~14:30
場所
東京大学 本郷キャンパス 工3号館 大会議室3(6B04号室)
講演題目 亜臨界・超臨界流体を利用した環境調和型の化学反応制御技術
講演者 秋月 信
東京大学大学院新領域創成科学研究科・環境システム学専攻・講師
概要 物質の臨界点を超えた超臨界状態やその近傍の亜臨界状態にある高温高圧の流体は、密度や比誘電率といった溶媒物性、また粘度や拡散係数といった輸送物性が、温度と圧力によって大きく可変という特徴を持つ。特に水や二酸化炭素、アルコールは、低毒性かつ安価というそれら物質の特徴と相まって、有機合成反応や未利用資源変換、廃棄物処理やリサイクル、無機材料合成における環境調和型の反応場として、幅広い利用が期待されている。 本セミナーでは、演者らがこれまでに取り組んできた高温高圧の水を溶媒とした有機合成反応・固体触媒反応の研究を中心に、高温高圧流体の興味深い特徴とその可変性を利用した化学反応制御について紹介する。また高温高圧流体を利用した化学反応プロセスの今後の展望について述べる。
世話人 酒井 康行(内線27073)

第319回化学システム工学専攻公開セミナー 大規模化学反応シミュレーション手法の開発とその応用 ~分割統治型密度汎関数強束縛分子動力学(DC-DFTB-MD)法を中心に~

日時
2018年4月10日(火) 15:00~16:30
場所
東京大学 本郷キャンパス3号館6階6C06-6C07会議室
講演題目 大規模化学反応シミュレーション手法の開発とその応用 ~分割統治型密度汎関数強束縛分子動力学(DC-DFTB-MD)法を中心に~
講演者 中井浩巳 教授
早稲田大学先進理工学研究科 化学・生命化学専攻
概要 2013年ノーベル化学賞は、「分子動力学(MD)シミュレーション」の発展に貢献したKarplus、Levitt、Warshelの3博士に授与された。受賞理由は「複雑な化学システムのマルチスケールモデル開発」であり、量子力学と古典力学を巧みに組み合わせ、生体分子の振る舞いをシミュレーションする方法を開発したことが評価された。本講演では、大規模系の化学反応を取り扱うために講演者らが開発した手法、DC-DFTB-MD法について、理論的背景、プログラム性能、応用事例を解説する。理論的な基礎となるDFTB法に関してその特徴を述べ、用いる際の注意点・限界などについても言及する。応用事例としては、凝縮系におけるプロトン拡散、アミン溶液を用いたCO2化学吸収反応、バクテリオロドプシンのプロトン移動などについて紹介する。
世話人 山田 淳夫(内線27295)

第318回化学システム工学専攻公開セミナー 持続可能性を考慮したシステム設計と技術評価・導入支援

日時
2018年4月9日(月) 10:30~12:00
場所
東京大学 工学部3号館大会議室3(6B04号室)
講演題目 持続可能性を考慮したシステム設計と技術評価・導入支援
講演者 菊池康紀
東京大学 「プラチナ社会」総括寄付講座 特任准教授
概要 2015年に採択された持続可能な開発目標(SDGs)は国際的目標として提案されているものの一つであるが、”持続可能性”には対象領域、空間的・時間的範囲などの違いから多様な定義ができうる。具体的な変革を適切に管理していくためには、地球規模や国家規模の課題についてマクロなシステムの分析を行った上で、地域や建屋、製造プロセスといったミクロなシステムを設計することが必要となる。このとき、システムを構成する技術に対しては、その最終波及的な影響を考慮した評価や適材適所な導入が不可欠となる。
本講演では、持続可能性を考慮したシステム設計と技術評価・導入支援に関し、具体的な事例を基にしながら研究課題を特定していく。
世話人 酒井 康行(内線27073)

第317回化学システム工学専攻公開セミナー Personalized Medicine Development and The Global Healthspan Extension Initiative

日時
2018年3月5日(月) 15:00~16:00
場所
東京大学 臨床研究棟A(CRC) 9階 談話室(914) 
講演題目 Personalized Medicine Development and The Global Healthspan Extension Initiative
講演者 Zhaxybay Zhumadilov MD, Ph.D. D.M.Sc.
(Nazarbayev University, Astana, Kazakhstan)
概要 In the past key discoveries in biomedical research and emerging sciences have the potential to significantly improve human health quality, healthspan extension and overcome many health challenges. As a result many countries are increasing the resources dedicated to establishing centers of excellence and innovative technology clusters in order to be able to create global scale, competitiveness and new industries.

The Nazarbayev University of Kazakhstan aims to become a globally recognized institution of teaching, research and clinical excellence. Life Sciences Center of Nazarbayev university conducted several research programs and projects related to personalized medicine and further development of proactive strategy of healthy aging. Indeed to get significant healthspan extension we need some mandatory resources to be identified: Addressed Health Challenges, Integrated Biomarkers, Validated Technologies, Regulatory Framework. Considering the main global trend of biomedical research, innovations in collaboration with the UK partners we initiated the Healthspan extension program. It will pioneer a new paradigm of health care system, innovative business model and global leading hub in terms of establishing foundations for personalized medicine, biomedical industry and other new industries as well as to create the favorable regulatory environment and incentives.
世話人 脇原 徹(内線27368)

第316回化学システム工学専攻公開セミナー Estimation of Fugitive Emission Rates and Occupational Air Concentration in Chemical Process Design

日時
2018年2月27日(火) 10:00~11:00
場所
東京大学工学部3号館大会議室1(6C07号室)
講演題目 Estimation of Fugitive Emission Rates and Occupational Air Concentration in Chemical Process Design
講演者 Dr. Mimi Haryani Hassim
Associate Professor, Centre of Hydrogen Energy/ Department of Chemical Engineering, Universiti Teknologi Malaysia.
概要 EU directives, such as the IPPC requires inclusion of SHE analyses in process design as part of sustainable strategies in process development. In petrochemical industries, the most significant contributor to atmospheric releases is fugitive emissions. Fugitive emissions are not only a concern to economy and environment, but also a major source of background exposure to workers that may lead to various diseases including cancer. Each year more people die from occupational diseases than being killed in industrial accidents. Therefore the estimation of occupational air concentration due to fugitive emission needs to be done early when developing a new process. Operating plants regularly measure release and concentration levels through a plant-monitoring program.
However for processes which are still ‘on paper’, predictive estimation methods are needed. Therefore in this work, new user-friendly methods for quantifying fugitive emission rate and occupational air concentration are presented. Three methods are proposed for early design stages based on data available from simple piping flow diagrams (PFDs), detailed PFDs or piping and instrumentation diagrams (PIDs). The methods are demonstrated on a real industrial case study of benzene production in Borealis Polymers Oy plant at Porvoo, Finland.
世話人 杉山 弘和(内線27227)

第315回化学システム工学専攻公開セミナー 有機EL材料の基礎

日時
2018年3月1日(木) 15:00~16:00
場所
東京大学工学部3号館大会議室2(6C06号室)
講演題目 有機EL材料の基礎
講演者 出光興産株式会社 電子材料部 電子材料開発センター
川上 宏典 氏
概要 有機半導体材料を電子デバイスへ応用し、 産業として価値のある商品とするためには、有機合成の知見のみでなく、半導体デバイスや成膜プロセスに関する技術的な知見を盛り込んだ分子を設計する必要がある。電子デバイスの知見は主に性能向上につながり、成膜プロセスの知見は主に低コスト化つながる。本セミナーでは有機EL材料の分子設計を行う際に考慮すべき基本的な技術知見について幅広く紹介する。
世話人 辻 佳子(内線20909)

第314回化学システム工学専攻公開セミナー Progress in Continuous Pharmaceutical Manufacturing and Technoeconomic Optimization

日時
2018年2月19日(月) 10:30~12:00
場所
東京大学工学部3号館大会議室1(6C07号室)
講演題目 Progress in Continuous Pharmaceutical Manufacturing and Technoeconomic Optimization
講演者 Dr Dimitrios I. Gerogiorgis
Lecturer, Institute for Materials & Processes (IMP), School of Engineering, University of Edinburgh, UK
概要 Continuous Pharmaceutical Manufacturing (CPM) emerges as a ground-breaking technology which can invigorate the global pharmaceutical industry by sustainably fostering its agility and the affordability of healthcare for large populations: advances in continuous organic synthesis routes which induce demonstrations of full (end-to-end) continuous pharmaceutical production and comparative economic analyses explicitly illustrate CPM advantages, thus attracting the strong interest of global pharmaceutical corporations and authoritative regulatory bodies. Remarkable corporate investments in production-scale CPM facilities illustrate the value of this novel paradigm.

This lecture will focus on our successful applications of process systems engineering methodologies (process synthesis, modelling, simulation and optimisation) towards evaluating technical efficiency, environmental impact and economic viability of several new continuous processes for manufacturing Active Pharmaceutical Ingredients (APIs) of high importance (ibuprofen, artemisinin, diphenhydramine, cyclosporine), based on relevant continuous flow synthesis precedents. Original process design, economic and environmental impact results will be presented.
世話人 杉山 弘和(内線27227)

第313回化学システム工学専攻公開セミナー 化石燃料から持続可能なエネルギーの転換を可能にする触媒反応の基礎的研究

日時
2018年1月10日(水) 14:00~15:30
場所
東京大学工学部3号館6階6C02小会議室1
講演題目 化石燃料から持続可能なエネルギーの転換を可能にする触媒反応の基礎的研究
講演者 高鍋和広
Professor, King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) KAUST Catalysis Center (KCC) Physical Sciences and Engineering Division (PSE)
概要 触媒は、人類が直面するエネルギーおよび二酸化炭素問題を根本から解決できうる物質であり、化学プロセスの高効率化と環境負荷低減を可能にする。エネルギー問題は従来の化石資源から再生可能エネルギーへの移行の過渡期にあり、様々な反応の触媒化学の研究は今後益々重要度を増すと考えられる。触媒研究の知見は、反応速度・生成物選択性・触媒寿命を決定するのに重要であるが、特に固体触媒はその活性点の複雑さと直接分析手法の欠如からそれらの理解は依然乏しく、原子・分子レベルでの反応機構の理解とそれに基づいた更なる高活性化を目指した触媒デザインが望まれる。これらを達成するため、我々の研究の方針として、厳密な速度論解析、触媒および反応場の物理化学的特性の抽出と定量化、および反応中触媒構造観測の手法確立を基に研究を遂行している。本発表ではいくつかの反応と触媒を例に、当研究室で行っている分子レベルでの固体触媒の理解の現状と、熱触媒・電極触媒・光触媒の相互的かつ相補的理解への試みを紹介する。
世話人 酒井 康行(内線27073)