人工光合成で水から水素製造、変換効率2%で世界最高…NEDOなど

社会 レスポンス

新エネルギー・産業技術総合開発(NEDO)と人工光合成化学プロセス技術研究組合(ARPChem)は、太陽エネルギーを利用して、光触媒による水からの水素製造で世界最高レベルの太陽エネルギー変換効率2%を達成した。

NEDOとARPChemは、「二酸化炭素原料化基幹化学品製造プロセス技術開発(人工光合成プロジェクト)」で、太陽エネルギーを利用し光触媒による水分解で製造した水素と二酸化炭素を原料とした基幹化学品の製造プロセス基盤技術開発に取り組んでいる。

今回、光触媒開発で、可視光領域の光を吸収する水素発生用光触媒と、酸素発生用光触媒材料を高性能化して組み合せの最適化を図った。この結果、太陽エネルギーを利用した光触媒による、水からの水素製造で世界最高レベルとなる太陽エネルギー変換効率2%を達成した。

燃料電池車の燃料など、次世代エネルギーの一つとして本命視されている水素は、石油製品から製造する場合、二酸化炭素を排出することが問題となっている。太陽光による人工光合成で水から水素が製造できれば、環境に優しいエネルギー社会の構築に寄与する。

今後、開発した材料を含めた様々な光触媒材料系を対象に、材料の組成の最適化、低欠陥な結晶が得られる合成方法の開発、化学反応を活性化する材料表面の最適化を進める。これによって2021年度末までに太陽エネルギー変換効率10%の達成を目指す。

また、光触媒を組み込んだ水素/酸素製造用の光触媒モジュールの開発を進め、プロジェクト全体として、同時に開発している分離膜技術、合成触媒技術を組み合せることで、新規な基幹化学品製造基盤技術の確立を目指す。

  • 編集部
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