水と二酸化炭素から、炭化水素の直接合成ができた! by 昭和シェル

ガス拡散電極を用いた人工光合成技術で水と二酸化炭素から炭化水素の直接合成に成功
– 太陽光エネルギー変換効率0.71%を実現 –

是非、ウェブサイトでご覧ください。
http://www.showa-shell.co.jp/press_release/pr2016/1205.html

以下、要約引用。
2016/12/05
昭和シェル石油株式会社は、太陽光エネルギーで水と二酸化炭素から有用物質を直接※1合成する研究開発の研究過程で、ガス拡散電極※2を用い、常温常圧下において太陽光エネルギーだけで炭化水素などの有用な資源へ変換することに世界で初めて成功た。
(2017年3月に京都で行われる国際学会ICARP2017※3で発表を予定)

<本研究開発に取り組む背景> 略

<本研究開発の特徴と成果>
今回、燃料電池等で使用されているガス拡散電極を用い、気体の二酸化炭素を直接反応させることに成功した。
図1に示すように、二酸化炭素が反応する電極には独自に開発した触媒を使った「ガス拡散電極」を用い、「光陽極」には半導体光触媒とソーラーフロンティア(株)製CIS薄膜太陽電池※4との積層構造を利用した電極を用いて、疑似太陽光の照射下、メタン※5を太陽光エネルギー変換効率※60.61%、エチレンを同0.1%で合成できた。
すなわち、炭化水素への太陽光エネルギー変換効率は0.71%となり、自然界の植物の光合成と同レベルである。※7。

<今後の展望> 略
※図1)本研究開発のイメージ
※1: 本研究では太陽光のエネルギーを利用して、原料として水と二酸化炭素を用い、一段階で炭化水素を合成しています。
※2: 水と、気体状態の二酸化炭素が同時に触媒に接触する構造の電極です。
※3: 2017 International Conference on Artificial Photosynthesisという名称の国際学会。2017年3月2~5日に京都府の立命館大学で開催予定です。
※4: ソーラーフロンティア(株)は当社の100%子会社であり、CIS薄膜太陽電池の生産・販売を行っています。 このCIS薄膜太陽電池は、銅、インジウム、セレンを用いて独自技術で生産する太陽電池であり、経済効率が高く、環境に優しいことが特徴です。
※5: メタンは天然ガスの主成分で重要な化学原料です。
※6: 太陽光エネルギー変換効率は二酸化炭素と水からメタンが生成するときに蓄積されたエネルギー量を、光陽極に照射された太陽光のエネルギー量で割った値。
※7: 植物が光合成により水と空気中の二酸化炭素から炭水化物(例えばデンプン)を生成する効率は一般的に0.1~2.5%程度とされています。

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