サイエンス
石炭廃棄物から半導体原料を90%回収:中国が「ゴミの山」を重要鉱物の新供給源に変える戦略
中国は、半導体やEVに不可欠なガリウム・ゲルマニウムなどの重要金属の供給源として、石炭燃焼後のフライアッシュや炭鉱廃石に着目している。既存の石炭インフラを転用し、採掘コストゼロで高効率に金属を回収する実証が進んでおり、対米輸出規制の文脈で中国のサプライチェーンを強化する可能性を秘めている。
別名: Gold nanoparticles, Au NPs, 金ナノ粒子
直径が1ナノメートルから100ナノメートル程度の金の微粒子のこと。バルク(塊)の状態では化学的に極めて不活性で反応性に乏しい金だが、ナノサイズまで微細化されると、一酸化炭素の酸化反応などに対して非常に高い触媒活性を示すようになる。これは比表面積の増大に加え、粒子の曲率が大きくなることで表面原子の再構成が妨げられ、反応性の高い原子配列(正方格子など)が露出するためであると考えられている。次世代の低エネルギー化学プロセスや医療、センサー技術への応用が期待されている。
中国は、半導体やEVに不可欠なガリウム・ゲルマニウムなどの重要金属の供給源として、石炭燃焼後のフライアッシュや炭鉱廃石に着目している。既存の石炭インフラを転用し、採掘コストゼロで高効率に金属を回収する実証が進んでおり、対米輸出規制の文脈で中国のサプライチェーンを強化する可能性を秘めている。

テュレーン大学の研究チームは、金が錆びない理由を量子力学シミュレーションで解明し、従来の「酸素との相互作用が弱い」という定説を覆した。金表面の原子が自発的に六角形の陣形に再構成することで酸素分子の解離を物理的に阻害し、酸化反応を10億倍以上遅延させていることを突き止めた。この幾何学的自己防衛が、金の永遠の輝きを支える真のメカニズムである。

気候変動対策が国際的な急務となる中、太陽光や風力といった天候に左右される再生可能エネルギーを電力網に統合するための大規模なエネルギー貯蔵システムが求められている。現在の主流であるリチウムイオン電池は、電気自動車や携帯端末 […]