世界中で毎日、大量のCO2(二酸化炭素)が大気中に放出されている。資源化高効率活用が排出削減の重要な手段だが、世界的な難問でもある。中國(guó)がこれまで使用してきた通常のCO2変換技術(shù)は、高溫?高圧及び觸媒を必要とするが、これらを得るためにはエネルギーの使用が避けられない。中國(guó)の石炭中心のエネルギーを背景とし、従來(lái)の技術(shù)がCO2の余分な排出につながっている??萍既?qǐng)?bào)が伝えた。
天津大學(xué)化工學(xué)院の鞏金竜教授が率いるチームは、太陽(yáng)光エネルギーに目をつけた。鞏氏は「太陽(yáng)光エネルギーは自然界の盡きることのないグリーンエネルギーだ。我々は木の葉の光合成をイメージした。1枚の葉は光合成により光エネルギーを吸収し、CO2と水を有機(jī)物に変えるとともに、酸素を排出する。だが木の葉のエネルギー変換効率は非常に低く、0.1?1%しかない。我々が作ろうとしている觸媒は、エネルギー変換効率が普通の木の葉の百倍の人工木の葉だ。太陽(yáng)光エネルギーを利用することで、人工木の葉は觸媒の力を受け、水とCO2を効率的にメチルアルコールやメタンなど炭素を含む分子に変化させる。これは燃料として直接再利用できる」と説明した。
0から1への変化は苦戦を強(qiáng)いられる。まず、実験に使える商業(yè)化裝置が存在せず、研究チームが自前で模索?設(shè)計(jì)?開発しなければならない。次に、どの觸媒を選べば効率的かについても模索するしかない。実験の失敗が常態(tài)化した。
鞏氏のチームは研究開発中、米國(guó)や日本の同業(yè)者からの激しい競(jìng)爭(zhēng)にさらされた。
彼らは最終的に3年以上の研究を経て、太陽(yáng)光エネルギーや水素エネルギーなどのグリーンエネルギーが溫和條件下でのCO2を効率的に変換し、新たな「光電觸媒反応CO2還元」「CO2水素還元」を構(gòu)築する手段を?qū)g現(xiàn)した。CO2を液體燃料及び高付加価値化學(xué)製品に変えるグリーンなルートを築き、CO2をメチルアルコールやその他の炭化水素燃料に還元させる新たな進(jìn)展を?qū)g現(xiàn)した。変換の過程において、その炭素系物質(zhì)の収率は92.6%にも達(dá)している。うちメチルアルコールの選択性は53.6%で、世界トップ水準(zhǔn)に達(dá)している。関連研究成果は巻頭記事として「Angew. Chem. Int. Ed」「Energy Environ. Sci」などの世界的に有名な學(xué)術(shù)誌に掲載されている。(編集YF)
「人民網(wǎng)日本語(yǔ)版」2019年7月29日