【NTT R&D】使命としての人工光合成技術

NTTは開発を進める人工光合成技術をNTT R&D 2018にて展示した(技術概要)。

現在NTTは日本の総発電量の1%を消費しており,今後,モバイルの通信帯域がさらに増えれば,それをまかなう通信網の消費電力も爆発的に増大することが予想されている。そこでNTTでは通信の低消費電力化技術と共に,二酸化炭素を固定化またはエネルギー化する人工光合成技術の研究を行なっている。

人工光合成にはいくつかのアプローチがあるが,NTTが開発するのは半導体を触媒を用い,水を電気分解して水素と酸素を得るというもの。二酸化炭素を供給することでメタンやメタノールも得ることができるため,将来的には蓄電が難しい太陽電池に代わる家庭用エネルギー源として活用したいとしている。

半導体にGaNを用い,触媒にニッケル系の材料を用いる。GaNは吸収波長帯が紫外光に限られるため光の利用効率が悪く,変換効率は1%以下にとどまるという。NTTではより長波長を使える材料を探る一方,紫外光だけでみれば変換効率は50%程度あり,透明なサファイヤ基板を用いているので,あえて可視光や赤外光は透過する,室内が明るく暖かくなる窓のようなデバイスができないか探っている。

今後はより効率の高い材料を研究すると共に,水分解といいつつも現在は電解液が必要なため,この点についても家庭で気軽に利用できるようなものにしていきたいとしている。

その他関連ニュース

  • 立命大ら,葉緑素が天然にできる様子を解明 2020年12月02日
  • 阪大,水と酸素からH2O2を生成する光触媒樹脂 2020年11月19日
  • 神大ら,人工光合成発生酸素の高速検出法を開発 2020年11月05日
  • 九大,紫外光へのアップコンバージョンで最高効率 2020年10月20日
  • 広島大,光強度を2000倍にする酸化チタン開発 2020年10月16日
  • 京大,高効率でCO2を資源化する光触媒を合成 2020年10月14日
  • 産総研,人工光合成の海水分解で副反応を抑制 2020年10月09日
  • NEDOら,量子収率100%で水分解する光触媒開発 2020年05月29日