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
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。
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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。

1
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。

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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 Energy
https://www.nature.com/articles/s41560-020-0678-6
References: University of Cambridge / sciencealert/ written by hiroching / edited by parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2020年09月03日 09:18
  • ID:bjEvuo3M0 #

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

2. 匿名処理班

  • 2020年09月03日 09:20
  • ID:sCYivgIw0 #

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

3. 匿名処理班

  • 2020年09月03日 09:46
  • ID:qIzVe2f50 #

良いね。
既得権益から妨害が入らない事を祈るよ。

4

4. 匿名処理班

  • 2020年09月03日 09:53
  • ID:hOTW0..B0 #

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

5. 匿名処理班

  • 2020年09月03日 10:50
  • ID:3OTHVu1X0 #

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

6. 匿名処理班

  • 2020年09月03日 11:03
  • ID:ZhKAufMQ0 #

コバルト、半導体か…有機触媒で出来無いかねえ

7

7. 匿名処理班

  • 2020年09月03日 11:22
  • ID:V7k622GS0 #

テスラ最大のアキレス腱がこれ

8

8. 匿名処理班

  • 2020年09月03日 12:26
  • ID:TNRPFryL0 #

※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

9. 匿名処理班

  • 2020年09月03日 13:33
  • ID:EARbEPSq0 #

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

10. 匿名処理班

  • 2020年09月03日 13:41
  • ID:SAMcSEtO0 #

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

11. 匿名処理班

  • 2020年09月03日 15:00
  • ID:Wa.r4Xs.0 #

…グッジョブ・仏眼・利他性等(百花繚乱)……

12

12. 匿名処理班

  • 2020年09月03日 17:26
  • ID:Wry63uM80 #

>>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

13. 匿名処理班

  • 2020年09月03日 17:57
  • ID:22CBBv8s0 #

>>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

14. 匿名処理班

  • 2020年09月03日 18:58
  • ID:jp39UvRB0 #

化石燃料よりヤバい気がする

15

15. 匿名処理班

  • 2020年09月03日 21:19
  • ID:tF.h3Dbt0 #

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

16. 匿名処理班

  • 2020年09月03日 21:39
  • ID:vSYQkRel0 #

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

17. 匿名処理班

  • 2020年09月04日 01:21
  • ID:T5RjOSsZ0 #

イギリス偉い子。

18

18. 匿名処理班

  • 2020年09月04日 05:01
  • ID:1JhULhk.0 #

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

19. 匿名処理班

  • 2020年09月04日 09:32
  • ID:EKbUDryb0 #

これでエネルギー革命?起きたら良いな

20

20. 匿名処理班

  • 2020年09月05日 15:00
  • ID:1U43AuFf0 #

※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

21. 匿名処理班

  • 2020年09月06日 13:21
  • ID:6OGOPwHB0 #

※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

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