2026年度 (最新) 学院等開講科目物質理工学院応用化学系応用化学コース

化学システム要論第一

開講元: 応用化学コース
担当教員: 豊田栄 / 中村龍平 / 原田琢也 / 加藤之貴 / 伊原学 / MANZHOS SERGEI / 藤墳大裕
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 金7-8 (W3-707(W371))
クラス: -
科目コード: CAP.T415
単位数: 100
開講時期: 2026年度
開講クォーター: 1Q
シラバス更新日: 2026年3月13日
使用言語: 日本語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

本講義では，原子・分子レベルから地球規模までの幅広いマルチスケールで，化学とエネルギーに基づくシステムを理解し，材料・プロセス・エネルギーシステムの設計開発に関する最先端の研究や実社会への応用について，関連する基礎学問を基に解説する．
化学システム分野の基礎から応用に至る幅広い知識と，全体を俯瞰して材料・プロセス・エネルギーシステムの設計開発を行うことの重要性を学習する．

到達目標

本講義を履修することによって次の能力を修得する．
１）化学システム分野における材料・プロセス・環境エネルギーシステムの設計・開発・解析に関わる基礎的な事項を理解し，説明できる．
２）最先端の化学システム工学のトピックスを，基礎知識に基づいて理解し，説明できる．

キーワード

生命の起源，エネルギービッグデータ，物質循環解析，エネルギー貯蔵，CO2分離回収，分離工学，第一原理計算，固体触媒

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

各授業は対面で実施し，その日の授業内容に関する演習またはレポート課題に取り組む．

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	生命の起源を考える (中村龍平)	生命は約38億年前に地球上で誕生したと考えられているが、プレートテクトニクスにより当時の物的証拠はほとんど残されていない。本講義では、この制約のもとで生命起源にいかに科学的に迫るかを、応用化学の視点から考察する力を身に付ける。
第2回	CO2分離回収プロセスの原理と最前線 (原田琢也)	カーボンニュートラルシステムの確立に不可欠なCO2分離回収技術について、その動作原理と最先端の技術アプローチを理解できる。
第3回	安定同位体比を用いた環境中の物質循環の解析 (豊田栄)	安定同位体比の変動要因と物質循環研究への適用原理を説明できる
第4回	炭素中立のためのエネルギー貯蔵 (加藤之貴)	電再生可能エネルギーを活用するエネルギー貯蔵技術について、その性質と化学工学の必要性を理解できる。
第5回	エネルギービッグデータ科学によるエネルギー革新の実現 --カーボン空気二次電池システムとEne-Swallow®︎の開発— (伊原学)	エネルギービッググデータ科学と電気化学、エネルギーシステム学との関係を理解できる
第6回	第一原理計算における電気化学電源用材料のメカニズムの洞察 (マンゾスセルゲイ)	二次電池や燃料電池などの機能性材料の中の主な現象、デバイスのパフォーマンスを決めるメカニズムを、第一原理計算に基づいてどのように理解できるかを理解できる
第7回	(藤墳大裕)	(未定）

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと．

教科書

指定無し

参考書、講義資料等

必要に応じてLMSにアップロードあるいは講義中に配布

成績評価の方法及び基準

全授業出席を原則とし，毎回の授業で出席確認をする．成績評価は，講義中の演習またはレポートにより行う．

履修の条件・注意事項

本講義は、応用化学系化学システム分野の各教員の研究室に所属する学生を対象とする。ただし，学部生による大学院科目の先取り履修は認めない．