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もののしくみ研究室

2015年03月07日 06:00  学び~理科学び~社会

水素の作り方~二酸化炭素を出さずにできる?

昨年、トヨタ自動車から発売された、ミライ。
水素を使って自分で電気を作り、その電気でモーターを動かして走る。
燃料電池車(ねんりょうでんちしゃ)といわれる、最先端(さいせんたん)の自動車だ。

『世界初の燃料電池車ミライ~いったい、どんな自動車なの?』
http://rakuto-toyota.jp/e294640.html
『世界初の燃料電池車ミライ~いったい、どんな自動車なの?~その2』
http://rakuto-toyota.jp/e295019.html


ミライのすごいところは、二酸化炭素をまったく出さないこと。

地球温暖化の一因とされる、二酸化炭素。
物をもやすと、かならず発生してしまう。

普通の自動車は、ガソリンを燃やしてエンジンを動かす。
だから、二酸化炭素をたくさん排出する。
電気で動く自動車もあるけど、その電気を作る火力発電所では、ガスなどを燃やしていて、やはり二酸化炭素をたくさん排出している。

一方で、水素で電気を作るミライは、二酸化炭素をまったく排出しない。
出てくるのは、水だけだ。


ところが。
その水素を作るためには、燃料を燃やさなければならない。
ミライがいくらがんばっても、水素を作る段階で、二酸化炭素が排出されてしまう。

それじゃ、意味ないじゃん!
・・・と思うかもしれないけど、水素を作る技術は、これからどんどん発展していくと思われる。
燃料を燃やさずに、水素を作ることも可能になるかもしれない。


そんな中、名古屋市にある名古屋工業大学の研究グループが、燃料を燃やすことなく、水素を作ることに成功した。
自然の中にあるれている、あのエネルギーを使うんだ。

いったい、何を使うと思う?
予想してみてね。


・・・



太陽光で水素生成 朝日新聞

そう、答えは太陽光だ。


名古屋工業大学の、加藤先生をはじめとした研究グループは、太陽の光エネルギーを使って水素を作り出す、新しい技術を開発した。
使うのは、シリコンカーバイドと呼ばれるもの。
シリコンと炭素が合体したものだ。
これを水にひたして太陽光をあてると、水が電気分解(でんきぶんかい)される。

水は、もともと水素と酸素が合体してできたもの。
これに電気を流すと、水素と酸素はぴぴぴっと反応して、はなればなれに。
水素と酸素ができあがる。

使うのは太陽光だけなので、二酸化炭素は排出しない。
これは、すごいね。


じつは、この技術、「人口光合成」といわれるもので、1967年に日本人の研究者が発見したもの。
ただ、効率よく水素を作りだすとこはできず、実用化されることはなかった。

シリコンカーバイドではなく、ガリウム化合物というものを電極として使っていたんだけど、これがすぐにくさってダメになってしまうんだって。
加藤先生のグループでは、使う素材を工夫することで、効率よく水素を作ることに成功したんだ。
シリコンカーバイドは、ガリウム化合物とちがって、くさらない。
だから、同じ装置をずっと使うことができる。


今回開発された装置は、大きさ10平方メートル。
これに1時間太陽光を当てると、ミライを500メートル動かすのに必要な水素を作ることができる。
装置の値段は、数千万円。
とても高い。

1時間でたったの500メートル、お金もたくさん必要。
これって、普段の生活で使うには、ちょっと難しいのでは?

しかし、人口光合成にくわしい東京理科大学の工藤先生によると、新しい素材を使って、電極をくさらせることなく水素を作り出せるようになったことで、実用化に近づいたとのこと。

まずは、最初の一歩ということだね。
これからどんどん研究が進めば、自動車だけでなくおうちで使う電気も、水素で作ることができるかもしれない。
日本の研究者たちには、ぜひ、がんばってほしいね。


写真は、ミライ。トヨタ自動車公式ページ(リンク)より。
http://toyota.jp/sp/fcv/




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