人工光合成(太陽光エネルギーの変換・貯蔵)

 植物は太陽光と二酸化炭素・水を吸収して成長します。 太陽光に多く含まれる可視光を用いて、水から電子を取り出し、二酸化炭素(CO2)から糖類を製造しています。 この過程を光合成と呼びます。

 

 光合成にならい太陽光をもちいて燃料生産を行う人工的なエネルギー変換システムを「人工光合成」と定義します。

図 太陽光発電と人工光合成
(太陽光燃料生産)の比較

  電力に変換する太陽光発電も広い意味で人工光合成に分類できます。しかし、電力は原理的には貯蔵できません。

 

 大規模な太陽光エネルギー変換を実現するためには、貯蔵と運搬に有利な化学燃料への直接変換が望まれます。 水を分解して水素をつくったり、CO2を還元してギ酸(HCOOH)やメタノール(CH3OH)をつくったり、太陽光エネルギーを用いて化学燃料を生産できれば、 地球温暖化の原因物質と考えられるCO2を排出しないエネルギー循環系を構築できます。