日本领跑人工光合作用,精英前往中国
2021/10/20
在利用水、二氧化碳和阳光制造化学原料的“人工光合作用”研究方面,面向实用化的成果相继出现。虽然仍然很难做到像植物那样制造淀粉,但在前期阶段的氢气制造方面,三菱化学等成功完成了大规模验证。在人工光合作用的研发方面,日本走在世界前列。要实现人工光合作用,能否解决降低成本等课题成为焦点。
三菱化学和富士胶片等组建的“人工光合作用化学进程技术研究组合”8月表示与东京大学等合作,成功进行了利用光催化剂、以阳光和水取得高纯度氢的世界最大规模实证试验。
在茨城县石冈市的室外试验场,设置了涂布光催化剂的25厘米见方的薄膜和装有水的1600块面板。面板的受光面积合计为100平方米的大规模,在约1年的时间里,成功地稳定制造和分离了氢气。
水分解光催化剂面板(茨城县石冈市的东京大学柿冈教育研究设施) |
此次使用的光催化剂只吸收紫外线,即使是日照条件好的日子,能源转换效率最高也仅为0.76%。将在数年内开发能吸收可见光的光催化剂,实现被视为人工光合作用实用化标准的5~10%转换率,力争到2030年前后使商用设备投入运行。
东京大学特别教授堂免一成表示,“如果在相当于日本本州和四国的合计面积的土地上设置转换效率10%的光催化剂面板,将能产生满足2050年全球三分之一能耗的氢气”。
不使用光催化剂,而是采用电极的其他方式也出现了提高转换率的案例。丰田旗下的研发企业丰田中央研究所成功将转换率提高至7.2%,属于世界最高水平。
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