ホメオスタシス社会システムの構築とそのための化学工学の新学理

为此构建稳态社会系统和化学工程新科学原理

• 批准号: 14605023
• 负责人: 阿尻 雅文
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14605023/
• 关键词: ホメオスタシス; 産業・社会システム; エネルギー循環; 物質循環; 自己秩序化; 構造形成; 生体; 社会科学

本研究では、まず、エクセルギー、ゼロエミの観点から、「持続可能な社会システムの構築の本質」について議論をすすめ、その結果エクセルギー損失が少なくかつ物質循環が成立する産業・社会システムを構築することは「大前提」であるが、さらにシステムそのものが自己修復性と安定性、すなわちホメオスタシス(恒常性)機能を有している必要があるとの結論に達した。そこで、産業社会システムにおけるホメオスタシス機能発現について検討を進め、システム自体が自己秩序化、構造形成すべく、エネルギーと物質の循環が必要であることが示唆された。続いて、システム自体に自己秩序化機能を付与するための、具体的な課題(有意な産業間のエネルギー・物質結合)を明らかにした。具体的には、社会システムを構成する要素(産業)を解析し、産業間のエネルギー・物質両面での有機的結合の具体的可能性を探る一方で、システム・情報理論を導入し、多くの要素からなる階層化された複雑で膨大なシステム全体の処理手法、モデル化を行った。さらに、散逸構造理論等の数理的面と生物工学、医学の視点のアナロジーとの両面からホメオスタシス機能発現の発想のアプローチを行なった。本研究では、産業・社会システムの要素技術の把握のために、鉄鋼、窯業、電気、化学、機械、農芸化学の分野で活躍する研究者を参加メンバーとし、その要素間のエネルギー、物質循環の有機的結合を解析するためシステム情報工学分野の研究者を、また恒常性機能発現機構の発想の導入には、散逸構造理論の専門家および生物および医学の分野の研究者の協力を仰ぐことにより、工学-理学-医学-社会科学の枠を超えた共同研究の場を実現し、「ホメオスタシス社会システム構築」の具体的課題を明らかにすることに成功した。さらにこの研究を通じて新たな学術分野、新たな化学工学のパラダイムが創出するものと確信している。

在本研究中，我们将首先从火用和零排放的角度讨论“构建可持续社会系统的本质”，并由此构建一个火用损失低、物质循环良好的产业和社会系统。这是一个“大前提”，我们得出的结论是系统本身需要具有自我修复和稳定性，即稳态功能。因此，我们研究了稳态功能在工业社会系统中的表现，认为能量和物质的循环是系统自身自秩序和形成结构所必需的。接下来，我们明确了具体的挑战（行业之间显着的能源/材料耦合），以便赋予系统本身自排序功能。具体来说，我们将分析构成社会系统的要素（产业），并探索产业之间在能源和物质方面有机联系的具体可能性，我们为整个复杂、庞大、分层的系统开发了处理方法和模型。的元素。此外，我们从耗散结构理论等数学方面以及生物工程和医学角度的类比来探讨稳态函数表达的思想。为了了解产业和社会系统的基本技术，该研究将邀请活跃在钢铁、陶瓷、电力、化学、机械和农业化学领域的研究人员作为系统和信息工程领域的研究人员参与。分析有机键和稳态功能。通过寻求耗散结构理论专家与生物学和医学领域研究人员的合作，引入表达机制的想法，我们实现了超越工程、科学、医学和社会界限的联合研究场所我们成功地阐明了“构建稳态社会体系”的具体问题。此外，我相信这项研究将创造一个新的学术领域和新的化学工程范式。

项目成果

Takafumi Sato, Gaku Sekiguchi, Tadafumi Adschiri, Richard L.Smith, Jr., Kunio Arai: "Regioselectivity of Phenol Alkylation in Supercritical Water"Green Chemistry. 4(5). 449-451 (2002)

Takafumi Sato、Gaku Sekiguchi、Tadafumi Adschiri、Richard L.Smith, Jr.、Kunio Arai：“超临界水中苯酚烷基化的区域选择性”绿色化学。

Takafumi Sato, Gaku Sekiguchi, Motofumi Saisu, Masaru Watanabe, Tadafumi Adschiri, Kunio Arai: "Dealkylation and Rearrangement Kinetics of 2-Isopropylphenol in Supercritical Water"Ind. Eng. Chem. Res.. 41(3). 3124-3130 (2002)

Takafumi Sato、Gaku Sekiguchi、Motofumi Saisu、Masaru Watanabe、Tadafumi Adschiri、Kunio Arai：“超临界水中 2-异丙基苯酚的脱烷基化和重排动力学”Ind。

Takafumi Sato, Gaku Sekiguchi, Tadafumi Adschiri, Kunio Arai: "Ortho-Selective Alkylation of Phenol with 2-propanol without Catalyst in Supercritical Water"Ind. Eng. Chem. Res.. 41(3). 3046-3070 (2002)

Takafumi Sato、Gaku Sekiguchi、Tadafumi Adschiri、Kunio Arai：“超临界水中无催化剂的苯酚与 2-丙醇的邻位选择性烷基化”Ind。

Takafumi Sato, Gaku Sekiguchi, Tadafumi Adschiri, Kunio Arai: "Alkylation of Phenol with Carbonyl Compounds in Supercritical Water"J. Chem. Eng. Jpn.. (印刷中). (2003)

Takafumi Sato、Gaku Sekiguchi、Tadafumi Adschiri、Kunio Arai：“超临界水中苯酚与羰基化合物的烷基化”J. Chem Jpn.（出版中）。

Mitsuru Sasaki, Tadafumi Adschiri, Kunio Arai: "Fractionation of sugarcane bagasse by hydrothermal treatment"Bioresource Technology. 86. 301-304 (2003)

Mitsuru Sasaki、Tadafumi Adschiri、Kunio Arai：“通过水热处理对甘蔗渣进行分馏”生物资源技术。