2008年10月23日(木) 14時01分

CO2を「生体触媒」で燃料に変換：米新興企業が開発（WIRED VISION）

石油燃料に代わるものを開発しようとする研究者たちは、藻類から、ババスーヤシ由来のババスー油、トウモロコシに至るまで、ありとあらゆるものを使って取り組んでいる。だが、カリフォルニア州のある企業によると、二酸化炭素をリサイクルして燃料にできるという。

米Carbon Sciences社は、石炭や石油などの炭化水素を燃やしたときに排出される二酸化炭素を利用して、ガソリンやジェット燃料などの輸送燃料を作り出す方法を開発したと主張している。

もしCarbon Sciences社が——あるいは、同様の計画に取り組んでいる他の企業が——これを十分に大きな規模で成し遂げた場合は、二酸化炭素の排出量を減らせるだけでなく、リニューアブル燃料(持続的利用可能な燃料)を豊富に供給できるようになるだろう。

Carbon Sciences社の最高経営責任者(CEO)、Derek McLeish氏は、次のように語る。「二酸化炭素を燃料に変換する当社の斬新な手法に、われわれは大いに期待をかけている。今日までの研究に基いて、数ヵ月以内に、二酸化炭素を可燃性の高い液体燃料に変換できる試作品を作り、この技術を実証できると考えている」

化石燃料は、正確には炭化水素と呼ばれる、鎖状になった水素原子と炭素原子で構成されている。鎖の中の炭素原子の数が多いほど、含まれるエネルギーは大きくなる。たとえば、ガソリンの炭素原子は7〜10個であるのに対し、ジェット燃料では10〜16個だ。

このような炭化水素を燃やすと二酸化炭素が放出される。理論的には、この二酸化炭素を分解すれば、その炭素原子を使ってさらに多くの炭化水素を作り出すことができる。しかし、二酸化炭素は非常に安定していて、分解するには膨大な熱と圧力が必要になるため、これまで経済的に成り立たないものだった。

だが、Carbon Sciences社はこの問題を解決したと述べている。「われわれは研究所で目にしたことに大いに興奮している。有望な結果がいくつか得られた」と、McLeish氏はCNNに語った。

Carbon Sciences社の説明によると、同社の『C02-to-Fuel』技術では、二酸化炭素を利用してエタン、プロパン、メタンを作る。これらは、高級ガソリンなどの燃料を作るために使われる平凡な炭化水素だ。

このプロセスの鍵となるのは、「生体触媒」、つまり、天然の触媒を使って化学反応を起こすことだ。生体触媒は、二酸化炭素を分解する上でエネルギー効率と費用対効果がより高いので、大規模化が経済的に可能になる。

Carbon Sciences社の最高技術責任者(CTO)であり、この方法を発明したNaveed Aslam博士の説明によると、この取り組みでは、低エネルギーの生体触媒によって水分子を水素原子と水酸化物イオンに分解する加水分解プロセスを利用するという。水素は炭化水素を作るために使われ、水酸化物に含まれる自由電子が生体触媒プロセスの燃料として使われる。

「(この方法は)あらゆる生物の体内で発生する自然の有機化学プロセスに基づくものだ。二酸化炭素から抽出された炭素原子と、水から抽出された水素原子が、生体触媒と少量のエネルギーを使って結合し、炭化水素分子を作る」と、Aslam博士は説明している。

二酸化炭素を集めることについては、Carbon Sciences社は、空にそびえる巨大なフィルターを建設してうまくいくよう祈るわけではない。石油精製所や石炭火力発電所に隣接して工場を設け、このような施設から発生する二酸化炭素を取り込む計画だ。

二酸化炭素をリサイクルする方法を模索しているのはCarbon Sciences社だけではない。米サンディア国立研究所の科学者たちは、太陽光を使って二酸化炭素を燃料に変える方法を開発している(日本語版記事)。[リンクされている過去記事によると、米Los Alamos Renewable Energy社も、二酸化炭素を利用して電力と燃料を生成する手法を開発している]

一方、英国ニューカッスル大学の研究者たちは、二酸化炭素を使って環状炭酸エステルと呼ばれる化合物を作る技術を開発した。この化合物は多くの溶剤で使われていて、ガソリンの燃焼効率を上げるための添加物としても利用できる。

[三井化学は、銅系の触媒を利用して二酸化炭素からメタノールを合成するプロセスの実証プラントの建設を10月から開始する。2010年度末をめどに実用化技術の確立を目指している。

過去記事「太陽光と水を「燃料」に変換：安価な触媒で」では、水を常温常圧で酸素と水素に分離し、エネルギーを生成するMITの研究について紹介している]

http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20081023-00000003-wvn-sci