ケンブリッジ大学とカリフォルニア大学バークレー校の研究者らは、植物の光合成にヒントを得て、太陽光を利用して二酸化炭素を炭化水素に変換する人工葉を開発し、化石燃料に代わる持続可能な代替手段を提供している。
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| 人工の葉の模型。 （出典：ケンブリッジ大学） |
したがって、小さな銅ナノフラワー（花のような構造を持つ新しく開発されたナノ粒子の一種）を人工の葉に取り付けて、クリーンな燃料と高価値の化学物質を生産します。
CO₂を単一の炭素分子に変換することしかできないほとんどの触媒とは異なり、このデバイスには、ペロブスカイト（高性能太陽電池の製造に使用される材料）でできた光吸収葉と、二酸化炭素を、通常はエタンとエチレンなどの、液体燃料、化学物質、プラスチックの原料となる2つの炭素原子を持つより複雑な炭化水素に変換する銅ナノフラワー触媒が組み込まれています。
ネイチャー・カタリシス誌に掲載された報告によると、今日の炭化水素のほぼすべては化石燃料に由来している。
この研究は、この種の燃料のよりクリーンな代替手段を提供するものである。ケンブリッジ大学バークレー校のチームが開発した方法は、二酸化炭素、水、一般的な有機化合物であるグリセロールから、追加の炭素排出なしに化学物質と燃料を作り出すからである。
さらに、より高い効率を達成し、水分解プロセスのエネルギー制限を克服するために、研究チームは、従来の水とCO₂の分解システムよりも200倍優れた炭化水素を生成するシリコンナノワイヤ電極を追加しました。この研究は、CO₂除去効率を高めるだけでなく、医薬品、化粧品、合成化学に応用されるグリセレート、乳酸塩、ギ酸塩などの高価値の化学物質も生産します。
著者らによると、この研究をより複雑な有機反応に応用することで、持続可能な化学物質生産における革新への扉が開かれるだろう。研究を継続して改善することで、循環型のカーボンニュートラル経済への移行を加速することができます。
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