名工大,新しい太陽光水素生成の方法を開発

名古屋工業大学の研究グループは,太陽光水素生成と電池発電を繰り返し行なうことができる新しいエネルギーサイクルを開発した(ニュースリリース)。

石油や石炭などの化石燃料を燃焼させたときに排出されるCO2は地球温暖化の大きな要因で,近年の異常気象は地球温暖化によるものと考えられている。

また,化石燃料には近い将来枯渇して利用できなくなるという問題もある。こうしたエネルギー・環境問題の解決にむけて,CO2を排出することなく再生可能エネルギーで生成するグリーン水素が次世代エネルギー源として期待されている。

現状,商用と流通している水素は化石燃料である天然ガスを分解して得ており,脱化石燃料でもなく,脱CO2でもないグレー水素。グリーン水素生成は容易ではないため,グレー水素同様に天然ガスを出発にCO2を排出することなく水素を得る手法の開発も進められているが本質的な解決にならない。

グリーン水素生成反応の対反応としてヨウ化物イオンの酸化反応を利用することで高効率な水素生成が期待できる。研究グループは,実際に,対反応を酸素発生反応とした場合に比べ,ヨウ素を利用することで高効率になることを確認した。

水素生成時に副生成物として得られるI2分子が水素生成を阻害するが,単層カーボンナノチューブ(CNT)でI2分子を吸収することで水素生成を長時間継続できることを明らかにした。

単層CNTに貯蔵したヨウ素を正極とし金属亜鉛を負極とする電池を構成し,発電できることを確認し,この発電により溶液中にヨウ化物イオンが戻り,再び水素生成反応に利用できることを示した。

研究グループは,今回開発した新しいエネルギーサイクルは高価な貴金属元素などを必要とせずコスト的に有利であるだけでなく,余分なものを排出せず環境にも優しい技術であり早期の実用化が期待されるとしている。

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