家庭用発電所が実現?

家庭用発電所が実現? 太陽光で水素を発生する「人工葉」

2011年3月29日

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カリフォルニア州で開かれた全米化学学会の国内会議で、マサチューセッツ工科大学(MIT)のDaniel Nocera教授が、自然の光合成プロセスを模倣する「人工葉」を、安定性が高く安価な材料から作ったと主張している。

この装置は高度な太陽電池で、一般的なトランプほどの大きさしかなく、水の上に浮かべた状態だ。自然の葉と同様に、日光を利用して水を酸素と水素という2つの主要構成要素に分解し、これらを貯めておき、燃料電池で発電する際に利用する。

Nocera教授の作った葉は安定性が高い。予備試験では、機能低下なしに45時間以上連続して動作した。さらに、シリコン、電子部品、化学触媒といった、入手しやすく安価な材料でできている。しかも強力で、光合成を行なう効率は自然の葉と比べて10倍も高い。

Nocera教授によると、4リットル弱の水で、開発途上国の家1軒に、まる一日供給するだけの電力を作ることができる可能性があるという。地球上のあらゆる家に人工葉を1枚ずつ配れば、[1軒あたり]1日4リットル弱の水だけで14テラワットの需要を満足させることができるかもしれない[2005年の日本語版過去記事によると、米エネルギー省は2002年の世界の総電力需要量を約14テラワットと算出している]。

感動的な主張だが、これは絵に書いた餅のような概念だけの考えではない。Nocera教授はこの革新的なアイディアを商用化するために、すでに世界的な大企業と契約を結んでいるのだ。インドの巨大複合企業であるTata Groupは、Nocera教授と提携し、1年半後を目安に、冷蔵庫ほどの大きさの小型発電所を製造することにしている。

もちろん、これがこれまでで初めての人工葉というわけではない。自然がエネルギーを作り出すプロセスを模倣しようという構想は、数十年にわたって存在し、多くの科学者たちが葉を作ろうと試みてきた。第1号は、10年以上も前に米国立リニューアブル・エネルギー研究所のJohn Turner氏が作ったもので、光合成を模倣することはできたが、稀少で非常に高価な材料でできていた。さらにかなり不安定で、寿命もかろうじて1日もつ程度だった。

これまでのところ、Nocera教授の目は開発途上国に向けられている。「われわれの目標は、各家庭が自分の発電所を持つようにすることだ」と教授は述べる。「今からさほど遠くない将来に、インドやアフリカの村々が、この技術に基づく手頃な価格でシンプルな発電所を購入するようになることを期待してほしい」

by yakuraibosi | 2011-03-31 19:23 | Comments(0)
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