最後は燃料電池車が勝つ


2013年12月18日 パナソニックの「人工光合成システム」 メタン生成した実験装置を初公開
~エコプロ2013で大注目の未来を拓く環境技術!

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メタン生成した実験装置を初公開~エコプロ2013で大注目の未来を拓く環境技術!)
■人工光合成とは?~未知の領域への挑戦 植物の光合成は、
1. 明反応:太陽光のエネルギーで水を分解して水素イオンと電子と酸素を生成
2. 暗反応:明反応で得られた電子と水素イオンを用いて二酸化炭素からグルコースなどの糖類などを
生成という2つの反応から成り立ちます。これらの反応を人為的に再現した技術が「人工光合成」です。
地球温暖化の原因と考えられている二酸化炭素を吸収するとともに、その二酸化炭素から燃料を
つくり出す技術として、世界中から多くの注目を集めています。
大学などで取り組まれている研究の多くは、有機錯体(有機物系の配位子に金属の原子が結合した
構造を持つ化合物)を用いて植物の光合成のメカニズムを模すというアプローチで進められており、
注目すべき成果が報告されています。しかし、有機錯体は特定の波長の光にしか反応しないため、
幅広い波長の光で構成される太陽光を十分に活用できないなどの欠点がありました。
一方、パナソニックのR&D本部 先端技術研究所が開発した人工光合成システムは、
・光電極に窒化物半導体を採用。光により励起された電子を二酸化炭素の還元に必要なエネルギー
状態にまで一気に高めることに初めて成功。
・還元電極に電子が伝わりやすい金属の触媒を用いることで二酸化炭素の反応を促進。
電気的な損失が少ないため、反応速度が高速化されるとともに、金属の種類を変えれば有機物を
選択的に生成することが可能。という特長を持っており、“反応に用いる電極を全て無機材料のみで
構成するシンプルかつ高効率なシステム”である、という点が、パナソニックの独自技術なのです。
人工光合成パナ

2014年12月 人工光合成 世界最高の効率で、二酸化炭素から燃料原料生成に成功 
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人工光合成 世界最高の効率で、二酸化炭素から燃料原料生成に成功)
概要 当社は、太陽光エネルギーを用いて二酸化炭素と水から化学原料や燃料となる
炭素化合物を生成する、人工光合成技術を開発しました。太陽光の利用効率に優れた多接合半導体と、
二酸化炭素と水との化学反応を促進する金ナノ触媒を用いることで、炭素化合物への変換効率において
世界最高の1.5%を達成しました。(中略)
人工光合成技術 当社は、光利用効率の高い可視光を吸収する多接合半導体と
ナノサイズの構造制御技術を適用した金ナノ触媒を用いることで、燃料の原料となる一酸化炭素への
変換を世界最高の1.5%の効率で達成しました。ナノメートルオーダーの金ナノ触媒の作製条件を検討
することで、二酸化炭素を一酸化炭素に変換する活性サイトを増加させ、さらに電解液も工夫することで
効率を向上させることに成功しました。本技術は、二酸化炭素排出設備(火力発電所、工場など)に
付随する二酸化炭素の分離回収システムへの適合を目指しています。

人工光合成東芝

人工光合成と有機系太陽電池 (CSJ Current Review)人工光合成と有機系太陽電池 (CSJ Current Review)
(2010/07/08)
日本化学会

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「占い」では、何はさておき占いをして将来を占うイメージがありますが、それでは良い「占い」は
できないでしょう。合格祈願でも同じようなことがいえます。
神様にいくらお祈りしようとも、有名な占い師に「あなたは合格する」といわれようとも、
そんなことより、本人の努力が、合格するかどうかに最も大きな影響を与えるに決まっています。
まさか、「わたしはちゃんと受験勉強をしますように」と祈っているわけではないでしょう。
お祈りも占いも基本は、「人事を尽くして天命を待つ」です。ですから、「占い」をしなくて普通に考えて
解決できる場合には、占わなくても既に、占い師の結論はでていると思います。
しかしそれでは「お代」がいただけないので、占ってみせるのです。
「あなたは合格しますよ」と言ってみたところで、本人が努力しないのなら占いの結果も当たりません。
きっと、当たらなかったときの言い訳だと思われるでしょうが、実際のところ、本人次第なのです。
さて・・・
日本企業が最大限努力してイノベーションを起こす
という前提のもとに、水素社会の最終形を占ってみますと下の図のような感じになります。下の図では、
人工光合成の生成物をCO(一酸化炭素)としていますが、最終の化合物が何になるかは分かりません。
人工光合成が実用的なものになったとしても、日本のように利用できる土地が少なく中緯度で、かつ
日照時間の短いところでは効率が悪いので、広大な面積の適地が海外に必要になります。
例えば、オーストラリアの砂漠でこの事業を行うとすれば、船で何かを日本に運んでこなければなりません。
このときにどのような物質が効率的であるかはっきりしませんが、化学量論的に最も説明しやすい
化合物である一酸化炭素で下の図は説明しています。ただ、他の化合物でも水素を取り出すことが可能です。
どのような形にしても、二酸化炭素を人工光合成の農場?に送りこまなければなりません。
二酸化炭素は大気中にもあるので、植物の光合成と同様に空気をとりこめばいいのですが、その濃度は
わずか0.04%。二酸化炭素濃度が上がっているといっても、その程度です。植物の能力はすごいのです。
人工光合成では、やはり、二酸化炭素を現場に持っていく必要があるでしょう。
空気中の二酸化炭素を利用するシステムでは、効率が低すぎて、コスト高になりそうです。
藻類による燃料の製造でも二酸化炭素を吹き込まないと、生産速度が上がりません。
通常、燃料を運ぶ船は、日本から現地に行くまでは何も積んでいないのですから、そこに
液化炭酸ガス(液体の二酸化炭素)を積載できるようにしなければなりません。
そのように考えると、国内の港では、その近くで一酸化炭素かその代替物から水素を取り出して、
生成した二酸化炭素をそのまま船に載せて海外に運搬する必要があります。
ですので、水素は、大型船がやってくる港で貯蔵されることになります。国内において、
このような港から水素を運搬するインフラ整備を進めることは意味があるのです。

一方、運搬が困難な水素をわざわざ海外から運んでくることは合理的ではないと思われます。
そのようなインフラ整備は無駄になる可能性が高いので、進めないほうがよいでしょう。
水素を製造して港まで運んで貯蔵し、船で水素を運搬して、また港で貯蔵して、そこからまた国内の
各地に搬送するのでは無駄が多すぎます。水素社会になるからといって、
海外から水素を運搬するイメージを持つことは危険です。

ただ、水素ステーションを発展途上国で普及させることは困難ですので、別のシステムを構築する
必要があります。それでも、海外では別の形で燃料電池車用のインフラ整備が可能だと思います。


先進国水素社会


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龍女「みなみ」からあなたへの
不思議なメッセージ集
新感覚のファンタジー!!

書籍表紙

不思議の国の「みなみ」
 宇宙へつながる秘密基地

「みなみ」 今月のメッセージ

あなたがたは苦痛になると
物理時間より体験時間が長くなる。
これは錯覚ではなくて、本当に
体験時間が長くなっているんです。

プロフィール

舞尾 空

Author:舞尾 空
・性別:男
・年齢:47歳
・職業:サラリーマン
・血液型:O型

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