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» 2018年05月10日 07時00分 公開

蓄電・発電機器:CO2を原料に太陽光で発電、藻類で作る「バイオ燃料電池」を開発

大阪市立大学の研究ループが、水を原料に可視光でCO2を消費しながら発電するバイオ燃料電池を開発。藻類の光合成機能を活用したもので、発電と同時に水素のエネルギーキャリアや薬品に利用されるギ酸も生成できるという。

[陰山遼将,スマートジャパン]

 大阪市立大学の研究グループは2018年4月25日、水を原料にしてCO2を削減しながら発電し、同時にギ酸を生成するバイオ燃料電池の開発に成功したと発表した。藻類の一種である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を連結した。

 濃緑色単細胞微細藻類の一種であるスピルリナは、水中における効率的な酸素発生型光合成機能を持つ。研究グループはこの機能に着目し、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た。

開発したバイオ燃料電。光合成膜固定電極とギ酸脱水素酵素固定電極で構成し、可視光で作動する。 出典:大阪市立大学

 この装置をCO2を含む溶液中に浸し、可視光を光合成膜固定電極に照射すると回路に一定の電流が流れ、ギ酸脱水素酵素固定電極上ではCO2を還元してギ酸を生成することに成功した。電流は55μA(マクロアンペア)を計測したという。

 可視光を3時間照射した場合は、電流は一定値で流れ、ギ酸生成と酸素発生が同時に観測された。加えて、CO2由来の炭酸水素イオンは同時に減少することが分かった。

 研究グループは今回の成果について、地中貯留などによる削減が試みられてきたCO2を水とともに原料として利用でき、太陽光でCO2を有機分子に変換できる画期的なバイオエネルギー創製技術と位置付ける。電流ともに生成されるギ酸は、水素のエネルギーキャリアの他、有機薬品の合成材料や、無機、有機化合物用溶剤にも利用できる物質だ。

 なお、2018年4月25日に化学誌「New Journal of Chemistry」にオンライン掲載された。

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