NIKKEI——日本經濟新聞中文版

      要把這種技術用於産業用途，必須擴大規模，盡可能地降低製氫成本。關於這一點，三菱化學等企業之前實施的實證業務已於2021年以光催化劑方式利用全球最大規模的約100平米麵板成功製造出氫氣，取得了巨大成果。能量轉換效率約為1％，距離實用化目標水準的5～10％還很遠，但新項目擴大了規模並繼承該成果，目標是使能量轉換效率達到10％。

      除了該項目外，日本還在瞄準這種技術的實用化不斷進行其他嘗試。

      大阪市立大學教授天尾豐等人與飯田集團控股公司共同開發的技術是，利用陽光、二氧化碳和水來製取甲酸，再用催化劑分解甲酸製取氫氣。氫氣燃燒後産生的水與二氧化碳發生反應，可再次生成甲酸。目前已在沖繩縣的宮古島建成了利用這種迴圈來供應電力和熱水的「人工光合作用小屋」。最早將於2022年內開始進行實證。「一棟房子所需要的能源全部利用人工光合作用來提供，這一點已有望成為現實」，天尾教授表示。

      豐田集團的豐田中央研究所（愛知縣長久手市）開發出了利用光伏電池、水、二氧化碳來製造甲酸的裝置。採用的是與光伏電池連接的電極方式，2021年12月用1米見方的裝置實現了超過10％的能量轉換效率。就這一尺寸來説，轉換效率達到了世界最高水準。在汽車行業，日産汽車正在與東京工業大學共同研究，目標是通過人工光合作用來製造汽車零部件原料。

      面臨成本課題

      雖然找到了邁向實用化的道路，但在成本方面仍面臨課題。即使能夠低價製備氫氣，但如果開發不出在此後的工藝中與二氧化碳反應的高效催化劑，成品率也不會太高，生産的塑膠原料就會很昂貴。要想在價格上與來自石油的塑膠進行競爭，還需要低價採購二氧化碳。

      三菱綜合研究所的主任研究員佐藤智彥解釋説：「應該著眼於國際供應鏈來制定計劃」。要想有效利用太陽光，最好在靠近赤道的地區設置大型生産設備。如果利用人工光合作用生産出液體原料，將比氫氣更容易運輸。他認為「如果在中東和澳大利亞生産，然後運往日本，還可以充分利用現有的産業基礎設施」。

      為了替代化石燃料，1970年代石油危機前後，人工光合作用的研究一度盛行，但石油危機後在歐美降溫。後來到了2010年左右，該技術在歐美再度受到關注，豐田中研首席研究員森川健志説：「2015年，國際上達成了削減溫室氣體的共識，簽訂了《巴黎協定》，熱度一下子高漲起來」。要想克服降低成本等課題，還需要時間和支援研發的資金。在脫碳化這一絕好的助推因素下，人工光合作用能否實現實用化成為焦點。

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