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人工光合成技術でアンモニア製造 北大

■北海道大学 三沢弘明教授と押切友也助教らが、水と窒素から光エネルギーを利用してアンモニアを製造する人工光合成の新技術を開発した。現在、工業的に用いられている手法と違って、高温・高圧にする必要がないのが利点。アンモニア以外の生成物が生じないため、分離の手間もかからない。

半導体表面に金のナノ粒子を並べ、背面にジルコニアとジルコニウムを混合した新開発の触媒を貼った。ナノ粒子の側をアルカリ性溶液に入れ、触媒の側を塩酸の蒸気と窒素ガス中に置いた。ナノ粒子に光を当てると電子が発生して背面に移動し、窒素と蒸気中の水素イオンが反応。アンモニアが発生した。

アンモニアは化学原料や肥料になるほか、中に含む水素を安全に運ぶキャリアーとして期待されている。新手法はアンモニアを常温常圧で作れるが、エネルギーの変換効率が0.1%と低く、実用化には向上が課題となる。

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