NIKKEI——日本经济新闻中文版

      要把这种技术用于产业用途，必须扩大规模，尽可能地降低制氢成本。关于这一点，三菱化学等企业之前实施的实证业务已于2021年以光催化剂方式利用全球最大规模的约100平米面板成功制造出氢气，取得了巨大成果。能量转换效率约为1％，距离实用化目标水平的5～10％还很远，但新项目扩大了规模并继承该成果，目标是使能量转换效率达到10％。

      除了该项目外，日本还在瞄准这种技术的实用化不断进行其他尝试。

      大阪市立大学教授天尾丰等人与饭田集团控股公司共同开发的技术是，利用阳光、二氧化碳和水来制取甲酸，再用催化剂分解甲酸制取氢气。氢气燃烧后产生的水与二氧化碳发生反应，可再次生成甲酸。目前已在冲绳县的宫古岛建成了利用这种循环来供应电力和热水的“人工光合作用小屋”。最早将于2022年内开始进行实证。“一栋房子所需要的能源全部利用人工光合作用来提供，这一点已有望成为现实”，天尾教授表示。

      丰田集团的丰田中央研究所（爱知县长久手市）开发出了利用光伏电池、水、二氧化碳来制造甲酸的装置。采用的是与光伏电池连接的电极方式，2021年12月用1米见方的装置实现了超过10％的能量转换效率。就这一尺寸来说，转换效率达到了世界最高水平。在汽车行业，日产汽车正在与东京工业大学共同研究，目标是通过人工光合作用来制造汽车零部件原料。

      面临成本课题

      虽然找到了迈向实用化的道路，但在成本方面仍面临课题。即使能够低价制备氢气，但如果开发不出在此后的工艺中与二氧化碳反应的高效催化剂，成品率也不会太高，生产的塑料原料就会很昂贵。要想在价格上与来自石油的塑料进行竞争，还需要低价采购二氧化碳。

      三菱综合研究所的主任研究员佐藤智彦解释说：“应该着眼于国际供应链来制定计划”。要想有效利用太阳光，最好在靠近赤道的地区设置大型生产设备。如果利用人工光合作用生产出液体原料，将比氢气更容易运输。他认为“如果在中东和澳大利亚生产，然后运往日本，还可以充分利用现有的产业基础设施”。

      为了替代化石燃料，1970年代石油危机前后，人工光合作用的研究一度盛行，但石油危机后在欧美降温。后来到了2010年左右，该技术在欧美再度受到关注，丰田中研首席研究员森川健志说：“2015年，国际上达成了削减温室气体的共识，签订了《巴黎协定》，热度一下子高涨起来”。要想克服降低成本等课题，还需要时间和支持研发的资金。在脱碳化这一绝好的助推因素下，人工光合作用能否实现实用化成为焦点。

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