6. 低炭素・循環型社会の構築

8) 循環型エネルギー社会の実現に向けた最先端未来技術　～　人工光合成システム
8)-3 水素社会への水素源供給システムとして有望

水素を利用した燃料電池車、大規模発電など水素社会実現に実現に向けて、必要な水素を安価にしかも安全かつエコな状態で供給しうるシステムとして人工光合成が挙げられます。水素は爆発性の高い気体であり、その運搬および貯蔵等には大きな危険性があり、それを回避するには大きなコスト（炭素繊維からなる耐圧容器、貯蔵容器）がかかるのです。

人工光合成システムでは二酸化炭素を反応させてできる生成物の種類をコントロールすることができるという大きなメリットがあります。この生成生物の種類をコントロールするのが金属触媒です。イリジウム系の触媒を採用することにより、生成物としてギ酸の選択性が向上し、世界最高となる太陽光エネルギー変換効率0.2% (太陽光エネルギーに対する生成されたギ酸を主成分とする有機物の燃焼エネルギーの割合）を達成しています。

ギ酸は最も簡単な構造のカルボン酸(HCOOH)で、工業的に大量に製造されており、防腐剤や抗菌剤として、あるいは香料や染料の化学原料として利用されています。最近ではギ酸から高効率に水素を取り出す触媒も開発されているので、運搬、貯蔵が困難で、危険性の高い水素の代わりに、液体のギ酸の形で運搬、貯蔵し、ギ酸から取り出した水素で発電する燃料電池が検討されています。

水素の運搬、貯蔵は厄介で爆発の危険性を伴うため、液体で運搬、貯蔵でき、簡単に水素を取り出すことができる人工光合成生成物としてのギ酸を水素源として用いることにより、水素ステーション等の社会インフラ構築コストも低減できることが期待されています。