東大と宮崎大、太陽光エネルギーで世界最高効率の水素製造に成功

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東京大学の杉山正和准教授、藤井克司特任教授、宮崎大学の西岡賢祐准教授らの研究グループは9月17日、高効率太陽電池で得た電力で水を分解し、世界最高効率となる太陽光エネルギーの24.4%を水素に蓄えることに成功したと発表した。

水素は自動車などのクリーンな燃料として今後の需要増大が見込まれるが、現在その多くは化石燃料から製造されている。今後、日本の再生可能エネルギー依存度を高めるためには、太陽光から効率よく低コストで水素を生成する技術が求められている。

従来の光触媒を用いた太陽光からの水素製造では、エネルギー変換効率は10%未満だった。杉山准教授らは、レーザーやLEDなどに用いられる高品質な半導体を、レンズで集めた強い光のもとに置いて発電する集光型太陽電池(発電効率31%)を用い、水の電気分解装置との電気的接続法を改良することでエネルギー損失を低減。水素へのエネルギー変換効率24%以上を実際の太陽光のもとで実現した。

今回のシステムに用いられる太陽電池と電気分解装置は市販されており、太陽光で水素を高効率に製造することは現在の技術で実現可能だ。集光型太陽電池は高価だが、日射条件の良い国で高効率に水素を製造して日本に運搬することで発電コストを低減。日本の化石燃料を太陽光水素で代替することが可能になる。

  • 纐纈敏也@DAYS
  • 宮崎大学での水素発生屋外試験に用いた実験装置
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