早稲田大学理工学術院の関根
二酸化炭素を資源化するには、これまで400度程度の温度で水素と固体触媒を用いて一酸化炭素やメタンなどへ転換する方法が知られており、実証が進められている。今回の研究では、再生可能エネルギーから得られた電力と電解水素を用い、常温から100度台という比較的低い温度範囲で効率よく速やかに二酸化炭素を資源化することができた。
従来の400度という比較的高温で温めて反応を待つ手法、いわば「鳴かぬなら鳴くまで待とう」というタイプから考えると、今回、新たに「鳴かぬなら鳴かせてみせよう」というタイプの反応プロセスを作り上げることに成功したと言える。
同グループは半導体材料であるセリウム酸化物に直流電場を加えると、その表面でプロトン（水素の陽イオン）が動く「表面プロトニクス」という現象を発見。この現象を二酸化炭素の資源化に用いようと、ルテニウムという金属の微粒子をセリウム酸化物半導体上に載せた固体触媒を創り、これに外部から弱い直流電場を加えることで、二酸化炭素が効率よく一酸化炭素やメタンへと資源化されることを見出した。このような低温で欲しいときに欲しいだけ安全に資源化を進められるプロセスは、これまで存在しなかったという。
この技術は二酸化炭素の資源化の鍵となる可能性を秘めており、温暖化抑制や化石資源の消費削減に大きく貢献する可能性がある。今後、社会で実装し、工場などから実際に排出される二酸化炭素を回収して利用することが期待される。
画像提供：早稲田大学