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日本人工光合成效率完勝植物

2016/02/02

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      豐田汽車集團旗下的研究開發公司豐田中央研究所在以水和二氧化碳為原料、利用太陽光合成有用物質的「人工光合成」技術方面,將能源轉換效率提高到了全球最高的4.6%。今後力爭將轉換效率提高至被視為實用化水平的10%以上。
     
新開發的人工光合成元件。將轉換效率提高至過去元件的100倍(豐田中央研究所提供)
      豐田中研開發出在半導體基板的一面貼上使用貴金屬銥的催化劑、另一面貼上釕的催化劑。將其放入水中,加入二氧化碳並用陽光照射,實現了高效率合成化學原料甲酸。

      人工光合成的性能取決於能夠將照射的光能以多大的比率轉換成有用物質的能源。此前的最高轉換效率是東芝在合成一氧化碳的人工光合成中實現的1.5%的轉化效率,此次超過了這一水平。植物也能通過光合成來形成能源,其中效率最高的是甘蔗(約3%),此次也超過了這一水平。

      豐田中研2011年首次實現了人工光合成,當時的轉換效率僅為0.04%。為了實現高效率,豐田中研開發出對材料和結構進行全面調整的元件,將效率提高至100倍以上。

      豐田中研方面表示「面向人工光合成的産業應用,研究將越來越活躍」(森川健志室長)。該公司今後將討論合成可作為燃料直接利用的乙醇。
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