海水-エネルギー生産のための新しい資源

日本の有力大学の一つが、燃料電池に適した過酸化水素を得ることを可能にする新しい効率的な技術を開発した。

日本の研究者らが開発したこの新技術は、触媒を太陽光にさらすことで化学反応を加速させ、最大限の効率を実現し、生成された過酸化水素を燃料電池で使用できる可能性を持つ初の方法である。

この研究プロジェクトは福住俊一氏が主導し、科学者らは研究結果を一般向けの科学雑誌に発表した。

燃料電池は現在、主に水素ガスで稼働していますが、福住教授らが提案する選択肢には多くの利点があり、中でも過酸化水素は高密度で貯蔵しやすいという点が特に顕著です。今日の技術では、高圧または低温で気体水素を貯蔵することが可能であり、この場合、貯蔵中および輸送中の両方で過酸化水素の方が安全です。唯一の問題は、科学者が液体過酸化水素を製造するための効果的な光触媒法を見つけられなかったことです。太陽光を利用しない技術はありましたが、エネルギーコストが高すぎて実用的ではありませんでした。

しかし、福住教授の研究チームは、触媒を用いた別のセルを開発しました。これは過酸化水素を生成する一種の太陽電池です。太陽光を光触媒に当てると、加速化学反応が始まり、海水が酸化され酸素レベルが低下し、過酸化水素が生成されます。

福住氏の研究チームは、光触媒を太陽光に24時間さらした後の海水中の過酸化水素の濃度は約48ミリモルで、これまで報告されていたものより一桁高い値だったと説明した（純水中の過酸化水素濃度は約2ミリモルだった）。

科学者たちはこの数字の大きな差に興味をそそられ、問題は海水中の負に帯電した塩素にあることを発見した。この塩素は反応速度を速め、水中の過酸化水素濃度の上昇に寄与している。

研究者らによると、太陽エネルギーを電気に変換する新技術の効率は約0.3％、過酸化水素を生成する光触媒法（化学反応の加速を利用）の効率は0.55％、燃料電池の効率は50％だという。

もちろん、この新しいエネルギー生産技術の全体的な効率は非常に高いですが、従来の太陽電池パネルの方が今日ではより効率的であることが証明されています。福住俊一教授とその同僚たちは、光電気化学セルに改良された材料を使用することで、この新しい方法の効率をさらに向上させることができると確信しており、専門家たちはエネルギー生産コストを削減する方法も模索する予定です。

[ 1 ], [ 2 ]