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ハーバーとボッシュ、偉いのはどっち? 2年目 (江頭教授)

| 投稿者: tut_staff

 以前、本ブログでも紹介した、この質問。本学科1年生向けの「サステイナブル化学概論」というオムニバス形式の授業で私が出したレポート課題です。本当は「どちらの業績を評価するか」という質問ですが、まあ、「偉いのはどっち?」、あるいは「どっちが好きですか?」くらいの意味です。

 ハーバーボッシュ法は空気に含まれる大量の窒素ガスを植物が利用できる形態に変化させる技術です。この方法でほぼ無尽蔵の窒素肥料を合成することが可能となり、70億を超える人口を支える現在の農業の礎となった偉大な発明です。

 レポートに 「ハーバー・ボッシュ という名前の人がいたのかと思っていた」というエピソードを書いてくれた学生さんもいました。そんな誤解が起こっても不思議がないくらいに、ハーバーとボッシュ、フリッツ・ハーバーとカール・ボッシュ、の名前はこの空中窒素固定技術では必ず一緒に出てきます。

 しかし、その役割は大きく異なっていました。大ざっぱに言えば窒素、水素、アンモニアの平衡関係を解明し、高圧条件下で触媒を用い、比較的低温でアンモニアを合成する方法を考案したのがハーバーであり、高圧で水素を扱う場合に起きるいろいろな困難を一つ一つ解決して実用化したのがボッシュだ、という役割分担になります。

 さて、学生さんの回答を集計したのが以下の図。結果は驚くくらいにきれいに半々に分かれました。

 ハーバーでもボッシュでも、どちらを選んでも良いのですが、「両方偉い」は反則です。(今回は「無効」として集計しました。)これがOKならほとんどみんなが「両方偉い」になってしまいますよね。

 

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 さて、今回の結果、技術のシーズを開発したハーバーにも、実用化を成し遂げたボッシュにもそれぞれにリスペクトがあってうれしいところなのですが、幾つか気になる意見も。

 まず、「ハーバーが大気中の窒素からアンモニアを合成することを思いついた」という書き方をしている諸君が数名。ハーバーが活躍した頃にはすでに大気中の窒素からアンモニアを合成する技術の重要性は認識されていました。ハーバー以外の研究者たちも(実はボッシュも)大気中の窒素からアンモニアを合成するための研究を行っていたと言います。

 ハーバーのオリジナリティはこの反応に注目した部分には無い、そうではなくて、化学平衡に注目したハーバーの方法は効率が高く、熱という安価なエネルギー源を利用できるメリットが他を圧倒していたと言うべきでしょう。

 その一方で、ハーバーが後に毒ガス研究を行っていたことを判断理由として挙げてくれた学生さんもいました。学者の研究成果に対する責任、という問題は確かに重要な問題なのですが、当時の状況を考えると一概に非難はできないのではないかと思います。そもそも毒ガス研究とハーバーボッシュ法との関係は薄いようにも思えますし。

 また、ハーバーボッシュ法の実用化段階では、ハーバーが使用したオスミウム系の触媒に代わる、より安価で資源的な制約の無い鉄を用いた新たな触媒が開発されました。この開発を担当したアルヴィン・ミタッシュの成果をもっと評価すべき、という意見も。1つの技術は実用化されていくうえで、多くの人たちの努力と協力が必要だ、という視点を含んでいて、とても良い指摘だと思いました。

 さて、この「サステイナブル応用化学」の授業レポート、今年もいろいろ考えさせられました。来年の新入生諸君にも聞いてみましょう。

江頭 靖幸

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