夢の新エネルギー「人工光合成」とは何か 世界をリードする日本の科学技術 ブルーバックス

光化学協会(編者), 井上晴夫

• 販売会社／発売会社: 講談社
• 発売年月日: 2016/08/01
• JAN: 9784062579803

商品レビュー

2022/09/05

https://elib.maruzen.co.jp/elib/html/BookDetail/Id/3000057414

2022/08/29

人口とはartificial、とMan-Madeの二つの意味。自然界にあるものを人工化する、自然界にないものを作る人工物、の違い。
水と二酸化炭素に太陽光エネルギーを加えて、炭水化物と酸をを作る。
炭水化物を燃やして（酸素と結合）、エネルギーを取り出し水と二酸化炭素を作る。
樹木の生長期間程度の時間で燃やすなら二酸化炭素は増減しない。石炭石油天然ガスなどは、長い時間かかって貯めたものを短期間でエネルギーを取り出してしまう。＝カーボンプラス。

太陽光エネルギー変換効率は光合成は低く1%に満たない。太陽光発電は15%を超える。太陽電池はエネルギー変換効率から見て有望。
エネルギーとして電気ではなく水素として蓄える。
水素を燃やすとエネルギーが出て、水が生まれる。
水素を作るために太陽光を使う。
水素は化学工業原料としても重要。なんでも作れる。
人口光合成で水素を作る方法が第三世代のつくり方。

シノアバクテリアが海の中で光合成をおこなった。葉緑体の起源。
光合成とは、水と二酸化炭素から水分子が酸化され、二酸化炭素が還元され、糖を生成する。
酸化は、酸素を得る反応、ではなく電子を奪われる反応。還元は電子を受け取る反応。

光子束密度問題。

天然の光合成を遺伝子操作で改変して光合成のエネルギー変換効率を高める方法。
海洋面で藻類の光合成を利用した水素プラントを作る。赤道無風帯と呼ばれる広大な海洋面に作れば食料生産とも競合しない。

半導体光触媒を用いて水素を作る方法が、実用化への道のりが近い。ソーラー水素。
直接の出荷物は水素ではなくエチレンやプロピレンなどの化学原料。コストやインフラの関係から採算が合いやすい。少しずつ新しいシステムに移行するほうが現実的。
エネルギーは、もともと安いので、新技術でエネルギーを作ってもコスト的に合わない。実用化できない。化学品ならエネルギーだけよりも付加価値がある分、コストがかかっている。
CO2を吸収貯蔵する単価も加えて計算できるか。

再生可能エネルギー因子で実用化の条件を評価する。
投入エネルギーよりも大きい必要がある。
太陽光発電が必ずしも変換効率が高いほうがいいわけではない理由。変換効率アップのために希少元素を使わないほうがいい場合がある。
化石資源の効率は２。１のエネルギーを使って３取り出せる。差し引き２が残る。
二酸化炭素削減の観点からいえば、0.67あれば、石油の代替で現在の二酸化炭素量と同じにできる。

太陽光の利用は、
電力にする太陽電池、
人口光合成　植物の光合成を改変する、半導体光触媒、金属錯体などの分子触媒、の３つ。どれも推進すると技術の融合が起きる。

2022/02/06

人口光合成という言葉は知っていてが単純に植物のプロセスを人工的に行うものだと思っていたが違っていた。

生物学からからのアプローチの他にも色素分子触媒、金属錯体触媒や半導体光触媒と言ったアプローチが研究されていることをしれた。また、それぞれのメカニズムや課題など説明されていて概念は分かりやすかった。(化学式は把握できないが、例えで説明されていてる。)

また、人口光合成を使っても投入エネルギーでカーボンプラスになったら意味がないと書かれていて、当たり前の事かも知れないが、手段を目的化しないためにも持っておくべき大事な視点だなと思った。