“植物超え” 世界最高効率の人工光合成に成功 CO2再利用へ前進 トヨタの研究所

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2021年04月22日 20:21  ITmedia NEWS

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写真豊田中研の人工光合成
豊田中研の人工光合成

 自動車関連技術の開発を手掛けるトヨタグループの研究所、豊田中央研究所(愛知県長久手市、豊田中研)は4月21日、太陽光のエネルギーで二酸化炭素(CO2)から有機物を生み出す「人工光合成」で世界最高の変換率を実現したと発表した。変換効率では植物を上回るという。工場から排出されるCO2を回収することで、脱炭素化の実現や燃料電池の燃料生産への活用が期待される。



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 豊田中研の人工光合成には半導体と分子触媒を使用。CO2の還元反応と水の酸化反応を行う電極を組み合わせ、太陽光を当てることで常温常圧下でギ酸(HCOOH)を合成する。



 豊田中研は2011年、人工光合成の原理実証に世界で初めて成功。当時の変換効率(太陽光のエネルギーを有機物の生産に使える割合)は0.04%だった。その後、2015年には1cm角のサイズで、植物を上回る4.6%の変換効率を実現していた。これは当時の世界記録だったという。



 ただ、実用化するにはシステム(セル)のサイズを大きくした上で、変換効率の低下を抑制することが必要とされており、技術的に困難とされていた。



 新たな方式では太陽光パネルと電極などを組み合わせ、セルのサイズを36cmに拡張。変換効率も7.2%を実現した。



 今後、工場から排出したCO2などを回収し、資源として再利用するシステムの実現を目指す方針。


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