地球温暖化への対策が急務となる中、環境に優しいエネルギーとしてバイオディーゼルが注目を集めています。2020年2月6日、理化学研究所の山田陽一チームリーダーらの研究グループが、植物由来の油を高品質な燃料へと効率的に変える画期的な触媒を開発したと発表しました。この技術は、中部大学などとの共同研究によって生まれた素晴らしい成果です。
従来の植物性燃料は分解しやすく、エンジンを傷めてしまう難点がありました。その課題を克服するため、ヨーロッパでは油脂を軽油に近い「炭化水素」へ変換する研究が進んでいます。しかし、これには40気圧という超高圧環境や数百ワットもの膨大な電力が必要であり、環境への負荷が課題でした。炭化水素とは、炭素と水素だけでできた化合物のことで、現在のガソリンや軽油の主成分となる物質を指します。
そこで研究グループが開発したのが、非常に微細な最先端の触媒です。この触媒は、長さが約10マイクロメートル、幅が数十から数百ナノメートルという極小の棒状シリコンの表面に、レアメタルであるロジウムのナノ粒子を大量に付着させた構造をしています。1マイクロメートルは100万分の1メートル、1ナノメートルは10億分の1メートルという、目には見えないミクロの世界の技術が詰まっています。
この新触媒を使い、植物や動物の脂肪に多く含まれる「ステアリン酸」という油を、10気圧の水素が存在する環境で反応させます。ここに40ワット程度の家庭用電球並みのマイクロ波を当てて加熱するだけで、なんと90％以上の高い効率で炭化水素燃料と一酸化炭素を合成することに成功したのです。しかも、この触媒は20回繰り返し使用しても80％以上の高い性能を維持できるというから驚きです。
SNS上でもこのニュースは大きな話題を呼んでおり、「これまでのバイオ燃料の弱点を克服する夢の技術だ」「40ワットの電力で動くならコストパフォーマンスが抜群に良い」といった、未来への期待に満ちた声が数多く寄せられています。今回の成果は、エネルギー問題に対する一つの大きな希望の光と言えるでしょう。
私は、この技術こそが脱炭素社会の実現を加速させる決定打になると確信しています。現在は高価な貴金属であるロジウムを使用しているため、今後はより安価な金属での代用を目指すとのことですが、低コスト化が実現すれば実用化へのハードルは一気に下がるはずです。研究グループは、5年後を目処に大型装置での実証実験を目指しています。私たちの生活を支える車や飛行機が、この技術で動く日が待ち遠しいですね。
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