CO2を資源に変換する人工光合成

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どうも、こんばんは、三吉祐司です。

今日は環境問題と科学の話をしようと思います。

光合成については、みなさん学校で教わってご存じだと思います。

植物が二酸化炭素を光を吸収して炭化水素と糖を作るあの現象です。

それを人工的に生み出す【人口光合成】という技術研究が進んでいます。


・人口光合成とは

・太陽光を利用し、水を水素と酸素に分解する事が出来る。

・水を分解して得た水素と二酸化炭素を合成して液体燃料を作ることが出来る。

・人口光合成のココがすごい

・水質汚染の問題を解決

【東京理科大学 工学部 工業化学科 准教授 永田衛男】によると、日差しの強い日が続くと池や沼が緑色になっていることがあるが、これは植物プランクトンが大量に増殖した事による現象で、植物プランクトンのシアノバクテリアは植物と同じように光合成をするが、水を汚染し悪臭を放つようになると説明している。

また、毒性のあるアオコなどもいるため、取り除いて浄化する必要があるので飲料水を確保しようとした場合に多額の費用がかかるようになる。

そこで、解決策として考案されているのが人工光合成だ。

人工光合成はルテニウムか酸化チタンを使って行う事が出来るとの事だが、酸化チタンの方がコストを軽減できるとして酸化チタンの触媒の開発を進めている。

酸化チタンの触媒を水につけて光を照射したところ、水素と酸素が取り出せたというので驚きである。

・CO2を削減するのではなく資源として使う

【スペイン アリカンテ大学 ガルシア・マルティネス】によると、従来の人工光合成は太陽光を利用し、自ら水素と酸素を取り出すのみだったが、今後は水素と二酸化炭素を合成する事によって新しい液体燃料を作ることが可能になるという。

それによってエネルギーを備蓄する事が可能になり、太陽光発電や風力発電の問題が改善されると言う。

【ハーバード大学のDaniel G.NoceraとPamela A.Silver】によると、人工光合成の技術を使えば、植物が太陽光から合成する酸化水素と比較して10倍の効率で液体燃料を作れるようになるという。

さらに、触媒と微生物を組み合わせる事によって土壌に窒素肥料を生み出せるので農業への転用も可能になるという。

人工光合成の副産物である肥料を畑に植えてラディッシュを育てたところ、通常よりも150%重量のある野菜が出来たというので驚きだ。

今後こうなってほしい

宇宙開発の分野では、いかに太陽光を利用できるかが重要。

酸素を増やし、二酸化炭素を減らす目的のためとはいえ水質が汚染されては生きていけない。

水を汚染しないで空気の状態をコントロール出来たら火星に居住区を作ることも可能なのでは?と思い夢が広がる。

食料の問題も良質な肥料が作れるのだから普及さえ出来たら餓死する子供たちは減っていくのではないだろうか?

今後の研究に期待である。

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