発電しながら二酸化炭素を削減――大阪市立大、太陽光で発電するバイオ燃料電池の開発に成功

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大阪市立大学は2018年4月25日、発電しながら二酸化炭素を削減し「ギ酸」を生成する機能を持つバイオ燃料電池の開発に成功したと発表した。今後は化石エネルギーに頼ることなく、二酸化炭素を利用し削減しながらバイオエネルギーを創出できる太陽電池への展開が期待できるという。

今回、同大学の研究グループは濃緑色単細胞微細藻類の一種であるスピルリナの水中における効率的な酸素発生型光合成機能に着目。スピルリナ由来の光合成膜を固定した電極とギ酸脱水素酵素を固定した電極とを連結し、光合成膜固定電極に可視光を照射した。その結果、回路に一定の電流が流れる一方、ギ酸脱水素酵素固定電極上では二酸化炭素が還元されてギ酸が生成することを見出した。ギ酸は水素エネルギーの貯蔵媒体だけでなく、有機薬品の合成材料や無機または有機化合物用の溶剤にも利用できる物質だ。

可視光を3時間照射した場合では、ギ酸生成と酸素発生を同時に観測したとともに、二酸化炭素由来の炭酸水素イオンも同時に減少することが明らかになった。これは太陽光エネルギーにより二酸化炭素を有機分子へ分子変換できる新たなバイオエネルギー創製技術であり、地球温暖化物質の一つである二酸化炭素を有用な原料として位置付ける画期的な成果としている。

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