研究者たちは廃棄された鶏の羽毛を使って、水素燃料電池や電気分解に役立つケラチン膜を製造している。
廃棄された鶏の羽はクリーンエネルギーの生産に役立つ可能性がある。写真: Adobe Stock
水素は将来有望なクリーンエネルギーです。水素燃料電池は半透膜を使って電気を生成します。しかし、このタイプの膜は、環境に優しくなく、有毒で、発がん性の可能性がある高価な「永久化学物質」を使用して製造されることが多いです。
スイス連邦工科大学チューリッヒ校（ETHチューリッヒ）とシンガポール南洋理工大学（NTU）の研究チームが、こうした膜を製造する新たな方法を発見したと、 Interesting Engineeringが10月21日に報じた。研究チームは廃棄された鶏の羽毛からタンパク質ケラチンを抽出し、環境に優しいプロセスでアミロイドと呼ばれる微細繊維に変える。これらの微細なケラチン繊維は燃料電池の膜として使用されます。
毎年、約4,000万トンの鶏の羽毛が焼却されています。このプロセスでは大量の CO2 が排出されるだけでなく、SO2 などの有毒ガスも生成されます。鶏の羽を使って水素エネルギーを生産することは、養鶏産業からの廃棄物を処理する効果的な方法となるだろう。
しかし、水素が安定した持続可能なエネルギー源となるまでには、克服すべき課題がまだ残っています。 「水素は宇宙で最も豊富な元素だが、残念ながら地球上には存在しない」と、ETHチューリッヒ校食品・軟質材料学科教授のラファエレ・メッゼンガ氏は語る。ここでは、水素は純粋な形では存在しないため、製造プロセスを経る必要があり、大量のエネルギーを消費します。
この新しい膜は、燃料電池だけでなく電気分解（電気を使って水を水素と酸素に分解する）にも使用できるため、非常に有望です。このプロセスでは、直流電流が水に流れ、正に帯電した陽極で酸素が生成され、負に帯電した陰極で水素が放出されます。純水は導電性が十分ではないため、多くの場合、酸の添加が必要になります。しかし、新しい膜は陽子を透過するため、陽極と陰極の間で粒子が移動でき、純水でも効率的な電気分解が可能になります。
次に、専門家チームは新しいケラチン膜の安定性と耐久性をテストし、必要に応じて改良を加えます。彼らは特許を申請しており、技術のさらなる開発と商品化を支援してくれる投資家や企業を探している。
Thu Thao （ Interesting Engineeringによると）
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