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人工葉

人工の葉っぱとバクテリアで、太陽光から液体燃料を生み出す技術

2016年6月4日(土)11時01分
山路達也

Alexander Raths-iStocks

<ハーバード大学の研究チームは、人工葉とバクテリアを組み合わせて、太陽光からアルコール燃料を生成することに成功した>

 太陽光と二酸化炭素、水から炭水化物を生み出す------。葉緑素を持つ植物が行っている光合成を人工的に再現する「人工光合成」は、エネルギー問題の解決策になるとして大いに注目を集めている。

 ハーバード大学のDaniel Nocera教授が発表して話題を呼んでいるのは、人工葉とバクテリアを組み合わせた方法だ。

 人工葉には特殊な光触媒が使われており、太陽光を当てることで水を水素と酸素に分解する。ラルストニア・ユートロファというバクテリアが水素と二酸化炭素と結合させ、アルコール燃料を合成するという仕組みだ。

2016leaf.jpg

 この研究を実用化するのは難しいと言われていたが、Nocera教授はラルストニア・ユートロファの遺伝子を操作することで、変換効率6.4%でアルコール燃料を生成することに成功した。

 バクテリアで満たされた1リットルの反応装置は、空気中の二酸化炭素を1日あたり500リットルを吸収。1キロワット時のエネルギーを生成すると、空気中から237リットルの二酸化炭素を除去できるという(ただし、生成されたアルコール燃料を燃焼させると、二酸化炭素が空気中に放出されるので、温暖化問題の解決になるわけではないとのこと)。

 既存の発電システムに比べてエネルギー効率が高いわけではないが、ポイントはアルコールという形でエネルギーを貯蔵できることだろう。人工葉は太陽光さえあれば、汚水や尿などからも水素を取り出すことができる。Nocera教授は、発送電インフラの整っていないインドで、この人工光合成システムを展開したいと考えている。

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