ギ酸作る人工光合成で7.2％、豊田中研、30年の実用化目指す

太陽電池利用で高効率化と大規模化を同時に実現

野澤哲生

日経クロステック／日経エレクトロニクス

2021.05.19

全1934文字

ギ酸（水溶液）

（写真：日経クロステック）

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　豊田中央研究所は2021年4月21日、太陽光と二酸化炭素（CO₂）、および水（H₂O）からギ酸^†の塩を合成する人工光合成技術で、太陽光からギ酸へのエネルギー変換効率7.2％を実現したと発表した。この成果は学術雑誌「Joule」にも掲載された^1）。

^†ギ酸（HCOOH）＝メタノールを酸化すると、ホルムアルデヒドを経由して得られる化学物質（英語ではformic acid、塩はformate）。蟻（アリ）の毒腺の成分でもあるため、この名がある。国内では家畜用飼料の防腐剤、皮なめし用材料、医療食品向けなどに年間約70万トンが使われている。

　豊田中央研究所は10年以上前からCO₂の再資源化技術として、人工光合成技術の研究を続けてきたとする。当初の発表は2011年で、当時の変換効率は0.04％。2015年にはほとんどの植物を上回る4.6％にまで高めた。ただし、セルは1cm角と小さかった。今回の7.2％は「世界最高水準」（豊田中央研究所）で、しかもセル（電極）の寸法を36cm×36cmと大幅にスケールアップした装置を用いている（図1）。既に次のステップとして同1m×1mという大型装置の開発を進めていることも明らかにした（図2）。