日本領跑人工光合作用,精英前往中國
2021/10/20
在利用水、二氧化碳和陽光製造化學原料的「人工光合作用」研究方面,面向實用化的成果相繼出現。雖然仍然很難做到像植物那樣製造澱粉,但在前期階段的氫氣製造方面,三菱化學等成功完成了大規模驗證。在人工光合作用的研發方面,日本走在世界前列。要實現人工光合作用,能否解決降低成本等課題成為焦點。
三菱化學和富士底片等組建的「人工光合作用化學進程技術研究組合」8月表示與東京大學等合作,成功進行了利用光催化劑、以陽光和水取得高純度氫的世界最大規模實證試驗。
在茨城縣石岡市的室外試驗場,設置了塗佈光催化劑的25釐米見方的薄膜和裝有水的1600塊面板。面板的受光面積合計為100平方米的大規模,在約1年的時間裏,成功地穩定製造和分離了氫氣。
水分解光催化劑面板(茨城縣石岡市的東京大學柿岡教育研究設施) |
此次使用的光催化劑只吸收紫外線,即使是日照條件好的日子,能源轉換效率最高也僅為0.76%。將在數年內開發能吸收可見光的光催化劑,實現被視為人工光合作用實用化標準的5~10%轉換率,力爭到2030年前後使商用設備投入運作。
東京大學特別教授堂免一成表示,「如果在相當於日本本州和四國的合計面積的土地上設置轉換效率10%的光催化劑面板,將能産生滿足2050年全球三分之一能耗的氫氣」。
不使用光催化劑,而是採用電極的其他方式也出現了提高轉換率的案例。豐田旗下的研發企業豐田中央研究所成功將轉換率提高至7.2%,屬於世界最高水準。
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