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CO2と水からペット容器原料

 東芝の研究開発センターは太陽光のエネルギーを使って、二酸化炭素(CO2)と水からペットボトルなどに使う樹脂の原料を作る技術を開発した。化学反応を促すため、炭素や水素、窒素などの有機物を組み合わせた分子触媒と呼ぶ特殊な物質を使った。火力発電所や工場などが出すCO2の有効活用につながるとみており、2020年代の実用化を目指す。
 トランスデューサ技術ラボラトリーの御子柴智研究主幹らが開発した。植物のように太陽光のエネルギーから有用物質を作る人工光合成技術の一種だ。合成したのはエチレングリコールという物質で、ペットボトルに使うポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂の原料や自動車のエンジンの不凍液などに利用されている。
 イミダゾリウム塩と呼ぶ有機物でできた特殊な物質を分子触媒に使い、金の基板の表面をびっしり覆うように取りつけた。太陽光パネルが発電した電気を流すと、分子触媒が電子を受け取ってCO2と水素イオンをくっつける反応を起こす。
 新技術を使うと、CO213グラムから9グラムのエチレングリコールを合成できる。500ミリリットルのペットボトルを作るのに必要な量だという。
 合成した物質を燃やしたときのエネルギー量を投入した光エネルギーで割るエネルギーの変換効率を調べると、0.48%だった。植物の中で光合成の効率が高いといわれるトウモロコシの約0.8%よりも劣るが、雑草の一種のスイッチグラスの0.2%程度よりも高い。効率は高いとみており、今後はもっと安価な材料を使う技術の開発を進める。
 植物の働きをまねた人工光合成は地球温暖化やエネルギー問題を解決できると期待されている。東芝は火力発電所や工場の排ガスに含まれるCO2を分離し、エチレングリコールを合成する利用法を想定している。

日経産業新聞 2016/10/13 掲載
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