人工光合成は植物を超えるか

植物の光合成の仕組みを用いてエネルギーや有機化合物を作り出すのが人工光合成です。

人工光合成の技術が磨かれることで地球の様々な問題をクリアにすることも可能です。

2011年に水と二酸化炭素と太陽光だけでの人工光合成としては世界で初めて成功したのが豊田中央研究所です。

植物の光合成では、光をエネルギーに変換する割合を示すエネルギー変換効率が0.3%程度ですが、豊田中央研究所が初めて成功したときの人工光合成のエネルギー変換効率はわずか0.04%でした。

その後、研究が進められていき、7.2%まで飛躍的にエネルギー変換効率を高めることに成功しています。

エネルギーを生み出すという点で進化を続ける人工光合成ですが、実用化には生み出したエネルギーを貯蔵することが求められます。

現在は、エネルギーを水素に変換して貯めておくなどの仕組みが構築されていますが、水素がすぐれているポイントは燃焼しても二酸化炭素が発生しないという点です。

逆に弱点となる点は貯蔵や運搬に適していないという点です。

密度の低い気体である水素は、低温で高い圧力をかけるなどの作業をしないと、そのまま運搬したのではコストに見合いません。

そこで注目されているのがギ酸です。

ギ酸からは水素を発生させることができます。

ギ酸の形で貯蔵しておき、使用する際に水素を発生させてエネルギーとして使用すれば、運搬や貯蔵の問題も解決できます。

ギ酸の技術も進化していて、国立研究開発法人産業技術総合研究所では、ギ酸を温めることで水素と二酸化炭素を取り出せる高性能触媒の開発に成功しています。

また、多くの人工光合成のプロジェクトにおいても、エネルギーを直接作り出すのではなく、ギ酸を作り出すという研究が進められています。