経済合理性のある人工光合成の実現へ: 酸化物光触媒および光電極を用いた水素と有用化学品製造

摘要

パリ協定が発効し，批准国である日本は，2050年以降「co_2排出実質ゼロ」を念頭にした長期低排出発展戦略を2020年までに策定•提出する責務を負っている。京都議定書と異なり，各国ごとのC0_2排出削減義務は直接には課されていないが，その現実的な発展戦略自体の策定自体も決して容易ではない。社会•経済レベルを維持拡大しながら，著しいC0_2削減を目指すための技術を開発するには，省エネ以外の手法は非常に限定される。原子力やCCSの先行きが不透明な現在，再生可能ェネルギ一の大量導入によるco_2の大幅削減ための革新技術を開発することが最重要課題である。再生可能エネルギーの中で最も膨大なエネルギーが太陽光である。太陽エネルギ一には，膨大なエネルギー規模，クリーン，安全，無尽蔵，地球上広く分布などの多くの長所があるが，一方で，エネルギー密度が低くて希薄，天候に左右されやすく不安定という2つの致命的な欠点があるためにその有効利用技術は非常に限定的である。大括りでは太陽光発電，太陽熱利用，バイオマスエネルギーの3つしかない。太陽エネルギー利用の更なる拡大は非常に重要であるが，それらに続く数少ない選択肢として人工光合成技術がある。太陽電池なみに高効率でかつ植物栽培なみに簡便で，長寿命，どんな土地でも使える革新的な太陽エネルギ一変換•蓄積する人工光合成システムの実現はまさに人類にとつて夢の技術となる。