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テクノロジー

CO2を効率的に炭化水素に変換する人工光合成技術が複数発表される 34

ストーリー by hylom
次世代エネルギーとなるか 部門より
あるAnonymous Coward 曰く、

各所で人工光合成の発表が相次いでいる。イリノイ大学は、植物の光合成を模倣してCO2を燃料に替える技術を開発した。実際の光合成の過程を模倣した仕組みだという。太陽からのエネルギーを使用して二酸化炭素を砂糖に変換するもので、CO2を変換してガソリンのような炭化水素に変換することも可能になるとしている(Chicago Tribune)。

また、昭和シェル石油も太陽光を使って水と二酸化炭素からメタンやエチレンなどの炭化水素を作り出す人工光合成技術を開発した。従来の人工光合成技術は主にCO2を一度水に溶かした状態からメタンなどの炭化水素に変換する方式が取られていたが、今回開発された技術は気体のCO2のまま炭化水素を精製することができるという。炭化水素へのエネルギー変換効率は植物とほぼ同じ0.71%とのこと(ANN)。

ドイツの科学者チームは、植物が二酸化炭素を取り込む仕組みを変更することにより、大気中からCO2を取り出す非常に効率的な方法を開発した。植物がCO2固定を触媒する酵素としてRuBisCOがあるが、RuBisCOは間違ったガスをつかむと炭素吸収プロセスが遅くなるという。そこでドイツチームはECRと呼ばれる酵素を使用、これによりRuBisCOの9倍という速度で炭素吸収を行えるという。エネルギー返還効率は約25%に達するとしている(PopularMechanicsSlashdot)。

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  • 日本中のアナウンサーの舌がもつれるまで。

    • by Anonymous Coward on 2016年12月06日 17時30分 (#3125612)

      「高速増殖炉もんじゅ」に比べればザコもいいとこでしょう。

      親コメント
      • by Anonymous Coward

        「ゴルバチョフ書記局長」を思い出す俺は老害

        • by Anonymous Coward

          アナウンサーの小宮悦子は『マイケル・デュカキスマサチューセッツ州知事』が最もイヤだったと書いてたな

      • by Anonymous Coward

        まんぎょんぼんごう
        じゃね

    • by Anonymous Coward

      老若男女が望む技術を、昭和シェル石油が技術化したので、きゃりーぱみゅぱみゅさんが、東京特許許可局長に表彰されましたが、できた燃料でバスがカス爆発しましたとさ、、、

  • by Anonymous Coward on 2016年12月06日 16時31分 (#3125559)

    同じ記事の中で、最初は「変換効率」と正しく変換しているのに、最後は「返還効率」と誤った返還をしているのはなぜなんだぜ。
    #上のように、途中で「ヘンカン」を別の候補に確定した学習結果というわけでもないし。

    • by Anonymous Coward

      まるちスレッドで文筆してただけですよ。

  • by Anonymous Coward on 2016年12月06日 16時47分 (#3125570)

    これ、実現すれば歴史が変わる大発明なのに、いっこうに実用化されないのはなぜなのでしょう
    死ぬほど高コストなのかな?
    陰謀論はもう腹いっぱいなので、ほんとのところ教えて

    • Re:光合成 (スコア:5, 参考になる)

      by Anonymous Coward on 2016年12月06日 17時15分 (#3125592)

      解決すべき課題のごく一部だけ列挙しても、効率・耐久性・コスト・反応雰囲気・大規模化・地表太陽光におけるスペクトルとの適合と強度などが挙げられますが
      現在プレスリリースされているのは、未だにこれらの項目の中でどれか1つか2つ良くなったよってレベルなんですよね
      まぁいわゆる研究レベルってやつです

      もう一つ、CO2を燃料化するにはどこからか電子を持ってくる必要があります
      電子源として理想的なのは水ですが、水は非常に安定なので、光で水の分解をするのも超困難
      それ故、上記した課題を実用レベルで解決できている水分解触媒というのも現在ありません

      数十億年かけて最適化した光合成システムを人間が模倣するには、まだまだ時間がかかるのでしょう
      歴史が変わる大発明ゆえに、まだまだ解決すべき課題が多いのです

      >陰謀論
      大学では、研究する資金と時間が激減しております
      学生も学力と精神力に難がある者が増えております
      これは門下の陰謀なのかもしれません

      親コメント
      • by Anonymous Coward

        > 学生も学力と精神力に難がある者が増えております
        母数が減ってるから優秀な人も減ってるんじゃないの?
        減らない、と言ったらそれはそれでウソだろう

        • by Anonymous Coward

          よく読もう。学力と精神力に難がある者が「増えて」るのだから母数が減ってるのと逆センス。

          • by Anonymous Coward

            総数が変わらない、と言う前提を置けば「優秀なのが減る」のと「そうでないものが増える」のは同じじゃ無いの?

            あーいや
            › 母数が減ってるから優秀な人も減ってるんじゃないの?
            コレが良くないってか表現がおかしいのか

            母数が減ってるから優秀な人が減ってる(からそうでないのが増える)んじゃないの?

            てこと

    • Re:光合成 (スコア:2, 参考になる)

      by Anonymous Coward on 2016年12月06日 18時23分 (#3125658)

      基礎研究の発表って「一流シェフが全く新しい食器と調理法を使った新メニューを考案」みたいな話で
      この段階ではまずプロの料理人が数週間試作を繰り返して最高の一皿が作れるみたいな状態

      だからこの一皿をチェーン店で出そうとすると「どうやって皿を洗うか」「材料はどこから買うか」
      「包丁はどう動かすか」とか「焦げないように焼く方法は」とか色々な課題が残る訳だ

      そうして電池容量が十倍になる新発見が一般人が触れる一個数百円の電池になるまでは十年や二十年
      という時間がかかる

      親コメント
    • by Anonymous Coward

      >>なぜなのでしょう
      なに公の場で言ってんだ!!!
      実用化によって世界が変わるような研究は、そもそも既得権者の利益に反するので
      「コストがかかりすぎる!」という理由に摩り替えて開発研究を遅らせている
      (進展がない)ものなんていくらでもあります。

      陰謀ではないのですが、研究って無からの発想で実体化できるものはそう多くなく
      基礎研究の積み重ねや継承で結果が積みあがってきますのでそもそも時間がかかります。

      インフラネットワークの世界に置き換えると、IPを使ったネットワークで接続
      されているインフラが世界の主流です。そんな世界に積極的にトレンドをはずして
      別の通

    • by Anonymous Coward

      単純に、歴史が変わるような大発明ではないからかも。
      元々エネルギー目的では筋がよくないので。

      光のエネルギーから、炭化水素に変換するとき、光合成は理論最大効率で30%ぐらい。
      実際の植物で、実験室内でも一桁%程度です。人口光合成はまだまだ10%にも遠く及ばない。
      タレコミの効率25%は誤訳で、元より25%改善しただけですね。
      それに対して、太陽電池は家庭向けの市販品でも20%近く、複数波長を利用する宇宙用のものは40%を超える効率が実用化されてます。

      • by clay (41656) on 2016年12月07日 8時45分 (#3125942) 日記

        >元々エネルギー目的では筋がよくないので。
        >40%を超える効率が実用化されてます。

        実用化されているのと比較されるとアレですが
        光子1つから生成物ができる効率(量子収率)を、現在の最高値~90%、利用波長500 nm、
        生成物はCO、電子源は水、という条件で、
        エネルギー変換効率は約48%となり、太陽電池と比べ大きく見劣りはしません。
        (上記条件で、量子収率を100%としたときの理論的最大効率は60%弱になります)

        電池と比較したメリットは、安定かつ高エネルギーな化学物質が得られるので、
        蓄積や輸送が非常に容易になります(石油の流れを見ればわかるでしょう)。
        特に、太陽や風力など変動の大きなエネルギー源での発電はいろいろ大変です。

        また、直接的に炭素系化学原料として利用できるのもメリットです。
        石油の約20%は化学原料として使われております。
        他のコメントにありましたが、太陽電池のエネルギーを用いて、
        電気的に人工光合成反応を行うのも研究されておりますが、
        太陽電池の効率を超えることはできませんので、
        途中の損失を考えると最適解かは未だ分かりませんね。

        研究が進んでいないので、太陽電池などと比べて見劣りはしますが、
        1手段として研究を続けるのは、それなりに意味があると思います。

        親コメント
        • by Anonymous Coward

          そう言う仮定でいいなら、太陽電池の理論的最大効率は100%といえるのでは?
          その数字に何か意味があるとも思えませんが。

          私も人工光合成の研究に意味はあるだろうと思います。。
          ただ、いっこうに実用化されないのはなぜかという質問には、現実的な話をする必要があるかと思います。

      • by Anonymous Coward

        >太陽電池は家庭向けの市販品でも20%近く、
        残り80%がほぼ熱になってしまうのがなあ…(パネルは黒いのでほぼ全吸収)
        夏の冷房用途を考えると…まだ屋根に白ペンキ塗ったほうがマシじゃね?

        • by Anonymous Coward

          >残り80%がほぼ熱になってしまうのがなあ…(パネルは黒いのでほぼ全吸収)
          それ、太陽光のエネルギーが元だろ。
          >夏の冷房用途を考えると…まだ屋根に白ペンキ塗ったほうがマシじゃね?
          屋根との間に空隙を設ければ良いだけ。
          なんならそこの温度が上がる事を利用して、対流を起こし換気とか出来るぞ。

          #まあ太陽光の利用なら温水器が圧倒的に高効率だけど。

        • by Anonymous Coward

          太陽電池置いていない屋根は熱を吸収するだけで、電気生まないし。

          ほんの少し隙間作れば、太陽電池ない場合よりもはるかに涼しくなるでしょう。

    • by Anonymous Coward

      大発明はすぐに実用化されないといけないと考えるほうがおかしい
      さらに言うならばその考えのおかしさに気がつかないのもおかしい

    • by Anonymous Coward

      現状は生物に頼るバイオマスの方がずっと高効率で低コストだから。
      現状では一年間生産しても、庭で抜いた枯草の方が燃料的に優秀だろ。

  • by Anonymous Coward on 2016年12月06日 18時21分 (#3125656)

    水と二酸化炭素から燃料を生成したいのなら、
    怪しげな人工光合成よりも、
    古くから知られているサバティエ反応と、
    水の電気分解による水素の生成、もしくはISプロセスのような水の熱分解プロセスを組み合わせて使うような方向性のほうが、
    大型プラント化するのが容易そうで、実用化への道は近そうな気がするのだけれど、
    今回のものと比較して、どうなのだろう??

    熱源と電源は、太陽熱発電で賄えばいいし、
    メタンガスではなくて、常温で液体の燃料が欲しければ、更にGTL(フィッシャー・トロプシュ法等)を使えばいいのだし。

    人工光合成の話って、現在実現されているエネルギー変換効率が非常に低いので、
    植物の光合成と比較してプレスリリースされることが多くて、
    比較対象の植物も相当に低いので、それなりの値が実現できているように見えるのだけれど、
    大型プラントが実用化ができるような効率には程遠いと思う。

    • by Anonymous Coward on 2016年12月06日 18時35分 (#3125671)

      とりあえず数年~数十年後に実用化されるとしたらどっちが先?ってレースでは、人工光合成は分が悪いとは思います。
      でもそれはそれとして、これはこれでやってみる価値はあるかと。

      まあ「翼で羽ばたいて人を空に翔ばせる方法」を追い求めてるのかもしれませんが。
      根本は「人工的に光合成できたらすげぇ」っていうロマンが先で「工業化したら(効率よく)光と空気から燃料が」ってのは後の話ではあるかと。
      「できるけどやらない」のと「やれない」との間にはものすごい差があるので。

      親コメント
  • by Anonymous Coward on 2016年12月06日 22時13分 (#3125799)

    いつかCO2不足になって植物が光合成できず死に始める時代はきますか?
    貪欲な人類は、植物とのCO2争奪戦争も手を抜かないよね!

    • by Anonymous Coward

      それよりも、植物との光争奪戦争が原因で死に始めるかも。
      #すでに死んでるか・・・>原っぱの太陽光発電所化

    • by Anonymous Coward

      死んだ植物を燃やしてやればCO2を補給できるから大丈夫

  • by Anonymous Coward on 2016年12月06日 22時38分 (#3125814)

    植物と変換効率が同じなら
    植物でいいんじゃないの????
    装置作るのにエネルギーを投入しなければならないから
    植物体自体が光合成で作られる植物にはかなわないのでは?

    • 植物の方が効率がよくても、植物は簡単に増やせない。

      植物を大量生産したいと思っても、単純なコストだけじゃなく、
      水や土壌や天候等、色々な環境要因が関わってくる。
      砂漠化やら、地下水枯渇やら、簡単に解決できる問題じゃない。

      例えば、変換効率が通常の植物の半分だったとしても、
      砂漠とかに光合成工場を建てることができれば。
      トータルで見ればプラスになるはず。

      親コメント
    • by Anonymous Coward

      植物から燃料を作るのにもエネルギーがいりますよね。

      釣り?

    • by Anonymous Coward

      単にエネルギー源の多様化の話では?
      化石燃料は別と考えるのなら
      炭焼きで植物の燃料化は完成してますよ。
      (できた炭の熱量は低いけど、雑草さえも炭焼きできるそうで)

      #土地を殺す気なら竹炭プラントってのもありかも

      • by Anonymous Coward

        植物の変換効率を劇的に引き上げる遺伝子操作キボンヌ

  • by Anonymous Coward on 2016年12月08日 9時32分 (#3126577)

    よく「これさえあれば藻の研究なんかいらないじゃん!」という論調を某所で見かけたりしますが、
    「シンセサイザーすげぇ!もうほかの楽器なんていらない!」レベルの飛躍しすぎた話なんだなぁと思います。
    ただ、冷静に双方の比較を専門家レベルでしてくれるような情報がないのでなんとももやっとするのも事実。

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私はプログラマです。1040 formに私の職業としてそう書いています -- Ken Thompson

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