【CO2→メタンガス】水素を用いたエネルギー転換!早稲田大学が新たな手法を開発

地球環境を良くしていくためには、二酸化炭素(CO2)をいかに削減するかが議論になりやすいです。しかし、二酸化炭素を再利用するという研究もあります。これまで400℃程度の高温の環境下の中、水素と固定触媒を活用することで、メタンガスへ転換する方法が知られていました。

早稲田大学理工学術院の研究グループが、新たに開発した手法は、低温環境下(常温~100℃程度)で行います。

詳細は、日本化学会が発行する『ケミストリー・レターズ(英文学術論文、有料版)』に詳細が掲載しており、気になる方は『ケミストリー・レターズ』をご覧ください。

新たに開発された手法は、新発見した「表面プロトニクス」という現状を用いたものです。「表面プロトニクス」は、半導体材料である酸化セリウム(CeO2)に直流電流を流すと、プロトンが動く性質があります。これを利用し、二酸化炭素をメタンガスへと転換します。

これまでは高温だったため、二酸化炭素からメタンガスを生成する方法は、安全性の観点から実現化が困難でした。私たちが普段生活する低温環境下ならば、必要な時にどこでも安全に資源を生み出す可能性を秘めています。

メタンガスを燃料として使ったら、また二酸化炭素が発生しますが、同じ手法を使えばエネルギーが循環します。

あとは生成する上でのコストを下げていく必要があります。セリウムは、レアアースと呼ばれている希土類であり原材料も上がっています。

酸化セリウムは、研磨剤として広く使用されており、使用済みの産業廃棄物を利用することができれば、安く抑えられるかもしれません。

あとは、電流を流して転換するわけで、エネルギー効率がどれほどになるのか。実用化するためには、まだまだ課題はたくさんあります。ひとつずつ解決していけば、二酸化炭素の再利用に大きく貢献するでしょう。

循環型社会や持続可能性な社会を実現する事が世界各国の共通課題となっています。実現するためには、ひとつの方法ではなく、複数の方法で達成していく必要があります。実用化できそうな技術が増えるためにも、今回の発表はとても期待できそうですね。

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