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二酸化炭素をエタノールにする電極触媒を発見!環境にもエネルギーにもやさしい

2021.01.27 Wednesday

2020.08.09 Sunday

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Credit: Argonne National Laboratory
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  • 二酸化炭素をエタノールに変換するための電極触媒が発見される
  • 新しい触媒を利用するなら高効率・低コストで燃料が生成できる
  • 産業で排出される二酸化炭素を産業に必要なエタノールへと変換可能。排出ガスのリサイクルに繋がる

触媒は化学反応を加速させるため、今日の産業には欠かせません。例えば、重油をガソリンやジェット燃料に変換するのにも触媒は不可欠です。

米国エネルギー省のアルゴンヌ国立研究所のディージャー・ルー氏らの研究チームは二酸化炭素と水を高効率・低コストでエタノールに変換する新しい電極触媒を発見しました。

エタノールは米国のガソリンに含まれている成分でもあり、化学、製薬、化粧品産業に広く使用されています。新しい発見により、これほど需要の高い燃料を産業の排気ガス(二酸化炭素)から生成できるようになったのです。

触媒とは

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Credit:depositphotos

触媒は化学反応を加速させるために必要であり、その反応には様々なパターンがあります。

例えば、水素と酸素をガラス容器に入れて加熱しても反応することはありませんが、ここに少量の銅を入れてから加熱するだけで、速やかに水が生成されるようになります。

この時銅は消費されません。銅は「加えるだけで反応を加速させる」便利な物質として作用しているのです。

もちろん銅も化学反応を起こしています。一見変化のないように思えますが、実は「Cu → CuO → Cu」というサイクルを経ており、「2Cu +  O2 → 2CuO」と「CuO + H2 → H2O + Cu」の2つの化学反応が同時に起こっています。

銅は酸化銅を経て銅にもどり、その過程で酸素と水素が水へと変換されているのです。

このように、「化学反応によってサイクルを作り出し、そのプロセスで他の物質を生成する」ものを触媒と呼びます。ちなみに、電気化学反応における触媒は電極触媒とも呼ばれます。

触媒反応はこれ以外にも数多く存在しますが、産業に利用できる実用的な触媒反応が探し求められてきました。

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