人工光合成 - Wikipedia
実験室環境での光合成の例。水に浸された触媒が、小さな容器（電池）に容れられ、太陽光を模した光に照らされる。見られる泡は（小容器の手前の）酸素と（小容器の後ろの）水素である。 人工光合成（じんこう こうごうせい、英: Artificial photosynthesis）は、光合成を人為的に行う技術。 自然界での光合成は、水・二酸化炭素と、太陽光などの光エネルギーから化学エネルギーとして炭水化物などを合成するものであるが、広義の人工光合成には太陽電池を含むことがある[1]。 自然界での光合成を完全に模倣することは実現していないが、部分的には技術が確立しており、単純なエネルギー変換効率では植物を上回っている[2]。 意義・実用化過程[編集] エネルギー資源の化石燃料からの置き換え、また炭酸固定により、地球温暖化の原因と考えられている二酸化炭素の排出量抑制が期待される[2]。従来の太陽電池では電力
人工光合成で植物の太陽光変換効率を超える | プレゼンテーション | 株式会社 豊田中央研究所
太陽光エネルギーを使ってCO2を資源に変える人工光合成。 工場のCO2削減をはじめとする幅広い分野での実装を目指して、 実用サイズでの太陽光変換効率の向上に取り組んでいます。 当所では、地球環境問題の解決に向けて、工場などから排出されるCO2を回収し再資源化するシステムの実現を目指しています。特に、太陽光エネルギーを用いて水とCO2で有用な物質を生成する「人工光合成」に2000年代から取り組んでおり、今、実社会への適用に向けたさらなる一歩を踏み出そうとしています。今回、これまでよりも大きい36センチ角の人工光合成セルで、太陽光変換効率7.2％を達成しました。2030年ごろの実用化を目標に、基盤技術の確立に向け研究に取り組んでいます。
二酸化炭素を「化学品」に変える脱炭素化技術「人工光合成」
日本は、気候変動問題に関する国際的な枠組み「パリ協定」（「今さら聞けない『パリ協定』～何が決まったのか？私たちは何をすべきか？～」 参照）を踏まえて、地球温暖化対策と経済成長を両立させながら、2050年までに80%の温室効果ガスの排出削減を目指すことという長期的目標を掲げています。 この高い目標を現実のものとするためには、CO2の排出削減に関する努力を継続することにとどまらず、石油や石炭など「化石燃料」への依存度を引き下げることなどによって、CO2を低減していく「脱炭素化」のための技術の開発が急がれます。そこで、植物がおこなう「光合成」を人の手で実施することで、CO2を低減しようという驚きの研究が進められています。今回は、脱炭素化に向けた技術のひとつ、「人工光合成」について解説します。 日本が誇る触媒技術を活用した「人工光合成」 さまざまな産業分野のうち、CO2を多く排出しているのはどの産
人工光合成とは？
人工光合成とは？ 人工光合成とは、植物のメカニズムを模倣し、太陽光を化学エネルギーに変換する技術のことです。第4の太陽エネルギー活用法とも言われ、水と光を原料にエネルギーや有用化学物質を生み出す技術として期待されています。産総研は、世界で初めて可視光での水分解や、世界最高水準の粉末光触媒・光電極のエネルギー変換技術の開発を通じ、高効率で経済性のある人工光合成システムの実用化を目指しています。 植物の光合成の仕組みをまねるところから始まったこの技術は、太陽光発電とは異なるエネルギー生産方法として期待されています。30年にわたり第一線で研究を続けるゼロエミッション国際共同研究センター（GZR）では、2023年に太陽光を利用して水を高い効率で分解し、水素や酸素を生成することができる窒化タンタル光電極の理論解明の成果を発表しました。このように、最新のテクノロジーを活用することで実用化に向けた研究開
太陽とCO2で化学品をつくる「人工光合成」、今どこまで進んでる？
光触媒を使った水素製造のフィールドテスト 植物が、太陽エネルギーを利用してCO2と水から有機物（でんぷん）と酸素を生み出す「光合成」。日本が目指す「カーボンニュートラル」（「『カーボンニュートラル』って何ですか？（前編）～いつ、誰が実現するの？」参照）においても、CO2削減に寄与する植物のこうした働きは重視されていますが、この光合成を模して、太陽エネルギーとCO2で化学品を合成しようとしているのが「人工光合成」技術です。そのメカニズムについては「CO2を“化学品”に変える脱炭素化技術『人工光合成』」でご紹介しましたが、今回は、産官学連携で進められている「人工光合成」が今どこまで進んでいるのか、研究の最前線をご紹介しましょう。 CO2を使うことで削減する、「人工光合成」を簡単におさらい 日本が掲げる「2050年カーボンニュートラル、脱炭素社会の実現を目指す」という長期的目標を実現するためには
「ＳｉＣ半導体」「量子コンピューター」…23年注目の新技術はこれだ！ ニュースイッチ by 日刊工業新聞社
脱炭素、デジタル変革（ＤＸ）、持続可能な社会の実現…。２０２３年も産業界は多くの課題を抱える。ただ、それらを解決に導く技術の種は育っている。多様な産業に変化をもたらしそうな注目技術をまとめた。 SiCパワー半導体 EV向け採用拡大 脱炭素社会を目指す世界の潮流を背景に、産業機器の消費電力を削減できる炭化ケイ素（ＳｉＣ）パワー半導体の需要が拡大している。鉄道や産業機器向けが中心だったが、２３年以降、国内外の電気自動車（ＥＶ）による採用が本格化する。 パワー半導体は電気をオン・オフするスイッチの役割を果たし、交流から直流への変換や、電圧の調整に使われる。ＳｉＣ製のパワー半導体は、主流のシリコン（Ｓｉ）製に比べ、電力変換時の損失が少なく、高電圧や高電流に耐えられるのが特徴。車載インバーターを小型化でき、ＥＶの航続距離を伸ばすことも可能になる。 自動車向けは米テスラが主力ＥＶ「モデル３」などに採用
心理学・行動経済学等の著名な研究論文が次々に追試失敗【心理学】｜手記千号
心理学の研究論文は再現性が低いことが指摘されていました。再現性が低くなる原因は、学界全体に「疑わしい研究手法 （QRPs）」が蔓延していたことにあるとみられます。 現在は学界全体をあげての対策が行われているようです。研究の事前登録、データの公開、追試などが重視されるようになっています。 学界は正しい方向に進んでいるようですが、だからこそ、重要な発見だとみなされてきた過去の研究成果が次々に覆されているようです。 少々調べましたが……、いやはやこれは……脱力しました。心理学以外の分野でも援用されている有名な研究たちが、あれもこれも。興味を引かれたものに重点をおきつつ、ざっくりとメモ的にまとめておくことにします。 2021年9月12日追記 追試というのは、1年半以上かかるものも珍しくないようです。かなりの時間・精神力・体力を要するのに対して、見返りが少ないものといいます。この記事では多くの研究の
メタマテリアルから考える今後１０年の設計のゆくえ｜大嶋泰介
本稿の概要 本稿では人類が新たに獲得しようとしている設計対象としてメタマテリアルを紹介し、メタマテリアルが新たに開拓する設計手法や製造業の進化を展望します。まずメタマテリアルとは何かについて述べ、その後メタマテリアルを産業に適用するための課題を述べます。その後、メタマテリアルを設計するためにはどのようなコンセプトや手法が必要なのかを述べ、今後の設計の在り方について展望します。 メタマテリアルとは何か？ メタマテリアルという用語にはいくつかの定義が存在しますが、最も広い意味でメタマテリアルとは、特定の材料に人工的に幾何形状を設計する、あるいは空間的に異素材を適切に配置して複合化させるなど、幾何構造や材料配置を適切に設計することで目的の”マクロな物性”がコントロールされたモノを指します。 図1：メタマテリアルの一例 例えば、図1にあるようにある金属に図中央図真ん中の幾何構造を空間充填させたモノ
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