人工光合成で太陽から燃料を生成し貯蔵するシステムの開発
植物はこともなげに太陽の光をエネルギーに変えてみせるが、これを人工的に行うことができれば、そのメリットは計り知れない。だからこそ、科学者は人工光合成の研究に取り組んできた。
今回ケンブリッジ大学をはじめとする研究グループによって発表された「光触媒シート」は、研究者が「想像以上に上手くいってしまったケース」と自画自賛する人工光合成技術のブレークスルーだ。
スポンサードリンク
光触媒シートですんなりと燃料が
開発した光触媒シートを水の中に入れ、日光を当てる。すると特殊な半導体粉末とコバルト触媒の作用によって、電子相互作用と酸化が発生。これによって「酸素」と「ギ酸」が生成される。
あとはギ酸を直接燃料として利用してもいいし、もう1つのクリーンな燃料である水素に転換してもいい。光触媒シートがこのプロセスを行うために必要な材料は、二酸化炭素と水と日光だけだ。
研究グループのワン・キアン氏は、「物事は思い通りに行きませんが、今回は想像以上に上手く行ってしまったケースです」とコメントする。
動作中の人工光合成デバイス��image by:ケンブリッジ大学
副産物が生じないクリーン仕様で、貯蔵も楽にできる
光触媒シートの優れている点は他にもある。余計な副産物がほとんど出ないのだ。だから、どれだけこの人工光合成で燃料を生成したとしても、厄介な廃棄物に悩まされることはない。
なお、今回の研究チームは、2019年に合成ガスを作り出す「人工葉」（関連記事）を開発したことがあった。
しかし、今回の光触媒シートはそれよりずっと信頼性が高く、しかも作り出されるギ酸は液体なので保存も容易だ。
さらにそれほどコストをかけずとも大規模化ができる。開発された試作品はわずか20cm2のシートだが、これを並べて配置することで、既存の太陽光発電施設のようなものも開発できるようになるとのことだ。
iStock
実用化へ向けてさらに効率化を図る
ただし実用化までにはもう少し効率を上げたいとのこと。くわえて、別の燃料を作ることができないかさまざまな触媒を試している最中でもあるそうだ。
温暖化の危機ばかりが叫ばれているが、それを解決しようという人々に目を向けてみれば、いくつもの素晴らしい取り組みがある。まだまだ人類は捨てたものじゃないはずだ。
この研究は『Nature Energy』（8月24日付）に掲載された。
Molecularly engineered photocatalyst sheet for scalable solar formate production from carbon dioxide and water | Nature EnergyReferences: University of Cambridge / sciencealert/ written by hiroching / edited by parumo
https://www.nature.com/articles/s41560-020-0678-6
あわせて読みたい
植物の光合成をモデルにした「人工葉」 太陽の光で二酸化炭素を酸素に変える技術
動物でも光合成ができる可能性が。血管に藻類を注入することで細胞に酸素を供給できることが判明（ドイツ研究）
どうりで葉っぱみたいな形してるぜ。半分動物で半分植物、葉緑体を持ち光合成ができる「ソーラーパワーウミウシ」
照明器具が息してる？光合成をする世界初の生体工学シャンデリア「エクスヘイル（息を吐く)」
光が届かない地底で光合成するシアノバクテリアが発見される。生存メカニズムの解明が地球外生命体発見の鍵に？この記事が気に入ったら
いいね！しよう
いいね！しよう
カラパイアの最新記事をお届けします
人気記事
最新週間ランキング
1位 4504 points |  | 孤児になった子熊たちが大量のりんごを目の前に、猫のゴロゴロのような音をだす |
2位 4500 points |  | 野良犬のピットブル、迷子の子供を発見し自らボディーガード役となり親と再会するまで守り抜く（アメリカ） |
3位 4449 points |  | 雪積る日、猫をくわえ自分の犬小屋に運び寒さから守ろうとした犬 |
4位 4247 points |  | 野良の子猫、犬の散歩をしていた人にロックオン。粘り強く後をついていき永遠の家を手に入れる（アメリカ） |
5位 3940 points |  | ちっちゃかわっ！5匹のコツメカワウソの赤ちゃん生まれたよ（ニュージーランド・オークランド動物園） |
336
4133
2
33スポンサードリンク
コメント
1. 匿名処理班
ガリバー旅行記の
胡瓜から日光を取り出す研究を思い出したわ
2. 匿名処理班
こういう研究開発にこそ多額の国家予算投入するべき
3. 匿名処理班
良いね。
既得権益から妨害が入らない事を祈るよ。
4. 匿名処理班
燃料というのはギ酸燃料電池に使うしかないのかな？
あとは水素を運搬するよりギ酸の状態で運搬した方が安全、てのは素晴らしいね。ギ酸はギ酸で危険物扱いなんだけど。
地球温暖化が人類活動のせいかどうかはさておき、またクリーンとされる発電方法が本当に安全かどうかも置いといて、研究自体は進んで行って欲しいねー。
5. 匿名処理班
資源循環は人類の存続に今後絶対必要なものだからこういうニュースは嬉しいね
気付いたら資源枯渇しかけてもう手遅れですなんて最期アホすぎるもの
6. 匿名処理班
コバルト、半導体か…有機触媒で出来無いかねえ
7. 匿名処理班
テスラ最大のアキレス腱がこれ
8. 匿名処理班
※2
それは全くの逆
>想像以上に上手くいってしまったケース
この人が言うように研究はどんな結果が得られるのか分からないことが多い
だからあらゆる研究開発に予算を入れなければならない
9. 匿名処理班
エネルギー変換効率0.08％か・・・これで効率まで追い越されたら人口光合成は日本がリードなんて言えなくなるな
10. 匿名処理班
人工光合成自体は素晴らしいんだが、一つ不安なのは、それでタガが外れたように森林伐採が進みそうなこと。
11. 匿名処理班
…グッジョブ・仏眼・利他性等(百花繚乱)……
12. 匿名処理班
>>8 そういった考え方もあるのですね。納得です。かたよっては、いけませんね。
13. 匿名処理班
>>7
そんなことより、諸々の事情で土俵に立つ心構えすら出来ない日本メーカー達の心配をした方がいい
14. 匿名処理班
化石燃料よりヤバい気がする
15. 匿名処理班
ギ酸から水素を取り出す触媒は日本が高性能の物を開発したから、この方面の開発が伸びるといいな。
16. 匿名処理班
メインはケンブリッジ大だけど東大の堂免教授の名前も入ってるな
日本勢が置いていかれたというわけではなさそうだ
17. 匿名処理班
イギリス偉い子。
18. 匿名処理班
太陽光発電からの生産より効率あげないと意味ないしな。
19. 匿名処理班
これでエネルギー革命？起きたら良いな
20. 匿名処理班
※13
だってもう１０年以上、国が研究開発費への援助を毎年毎年減額してるんだもん……アホノミクスって知らない？
21. 匿名処理班
※20
小泉の聖域なき構造改革とか言うアホ改悪のせいで研究費削られて以来ずっと研究者が泣いてるってノーベル賞の先生が訴えてたな
そしてそのバックには大局の見えない財務省の小役人の出世の為の緊縮財政がある
研究費だけでも小泉前に戻さないとマズイ