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【坂口至徳の科学の現場を歩く】画期的モバイル電源に…水素を廃棄物から生成する触媒技術、阪大が世界初提案

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【坂口至徳の科学の現場を歩く】
画期的モバイル電源に…水素を廃棄物から生成する触媒技術、阪大が世界初提案

ヒドロシラン化合物であるTMDSの溶液に金ナノ粒子触媒を入れると水素ガスが生成(右)。逆に除くと、反応が起こらない(左)=大阪大学提供 ヒドロシラン化合物であるTMDSの溶液に金ナノ粒子触媒を入れると水素ガスが生成(右)。逆に除くと、反応が起こらない(左)=大阪大学提供

 水素(H)が次世代のクリーンエネルギーとして期待されているのは、酸素と反応してエネルギーと水(H2O)になり、炭素化合物のように燃えると地球温暖化の原因になる二酸化炭素(CO2)を発生しないからだ。燃料電池をはじめ、水素から電気エネルギーを効率よく取り出す研究が実用化されているものの、空気中の酸素との反応性が高く、爆発の恐れがある水素を、どのように安全に低コストで貯蔵、運搬するか、水素貯蔵物質の開発が大きな課題になっている。

 そこで、大阪大学太陽エネルギー化学研究センターの金田清臣特任教授と同大学院基礎工学研究科の満留敬人准教授らの研究グループは、半導体製造などの過程で廃棄される物質と水から、室温で高効率に水素を発生させる触媒の開発に成功。この触媒が水に溶けない粉末であることから、反応する液体に触媒を入れるか、出すかの操作だけで、水素の発生を開始したり、止めたりできるシステムを世界で初めて提案した。例えば、災害など緊急時に現場に運び、その場でエネルギー源として必要な水素を得ることも可能になる、という。この成果は、英科学誌「サイエンティフィック・リポーツ」に公開された。

■金の超微粒子を…大気、室温で反応

 研究グループは、半導体製造時に廃棄される物質で、ケイ素(Si)や水素を含む「ヒドロシラン」と総称される化合物が、大気中の酸素との反応性が低く、安価であることから、有力な水素貯蔵物質として着目して研究を進めた。

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