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東京大学、天然ガスから化学品直接合成 CO2排出3分の1

東京大学の研究グループは、天然ガスの主成分であるメタンからプラスチック原料などに使われる化学品を直接合成する触媒を開発した。従来の触媒では反応したメタンの約3割が二酸化炭素(CO2)になっていたが、新触媒では9%に抑えた。化石資源の中でCO2排出量の割合が最も少ない天然ガスを活用する手法として期待される。

プラスチックや合成繊維などの化学品は石油などの化石燃料を原料とする。CO2と再生可能エネルギー由来の水素から合成する技術も開発されているが、実用化に向けて課題が多い。過渡期の技術として期待されるのが、化石燃料のなかでCO2排出量の割合が最も少ないとされる天然ガスを活用する手法だ。

鉄の酸化物をタングステン酸化物で固定した触媒を使うことで、CO2排出量を低減でき、耐久性も向上した。反応したメタンのうちCO2になった割合は9%だった。セ氏600度の条件で3日間十分に反応を続けることができる。

従来の鉄系触媒ではCO2の排出量が27%で、約1日で鉄酸化物が集まってしまい反応が十分に進まなくなっていた。メタンから化学品を直接合成するのは難しい。水素と一酸化炭素の合成ガスにしてから進める間接手法が一般的だ。

今後の課題は反応効率の改善だ。現在は反応するメタンは2%程度だが、工業的な手法にするには少なくとも10%程度が必要だという。5年をめどに触媒を改良するなどして実現したい考えだ。

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