最初は米化学学会(250th National Meeting&Exposition of the American Chemical Society(ACS)で発表された内容で、安い費用で大気中の二酸化炭素をカーボンナノパイボに変えることができるという内容です。
研究のリーダーであるジョージ・ワシントン大学のスチュアート・リフトゥ博士(Stuart Licht、Ph.D)はこれを空から来たダイヤモンド(diamonds from the sky)と表現したが、大気中二酸化炭素をダイヤモンドと同じ成分の有用な物質(つまり炭素)に変えたからです。 カーボンナノパイボはダイヤモンドではないが、非常に頑丈で、軽くて、タービンブレードや航空機素材など多様な分野に使うことができます。
研究チームは二酸化炭素を電解質のセルに溶かした後、ニッケル/鉄電極を通じてカーボンナノパイボを作りました。 ところでここにはエネルギーが入ります。 このエネルギーを供給するのは集中式太陽エネルギーシステム(concentrating solar-energy system)です。 このシステムは太陽電池で必要な電力を提供し、反応に必要な熱を提供するそうです。
こうすれば非常に安い価格に二酸化炭素をカーボンナノファイバーを作ることができるということが研究チームの主張だが現実的に可能かどうかは、やっぱりちょっとそれ以上検証が必要だと思われます。 とにかく研究チームの推測ではカーボンナノ繊維1トンに1000ドル水準まで価格が下がりかねないというが、実際にそうなら価格競争力を確保する可能性もあります。
二酸化炭素をもっと有用な物質に変えるための努力
二番目はカリフォルニア工科大学の学科のローレンス・バークレー国立研究所(Lawrence Berkeley National Laboratory)の研究者たちが開発したもので、二酸化炭素を原料に一酸化炭素を作る方法です。 二酸化炭素で酸素を除いた一酸化炭素が果たして有用な原料なのかは疑問が挙げられもあるが、実は思ったより使い道が多いのが一酸化炭素です。 特に、これを水素と反応させれば、合成燃料を作ることができます。 つまり、石油を逆に生産することです。
彼らが雑誌サイエンスに発表した内容はポルフィリン系触媒を利用する方法です。 ポルフィリン(porphyrin)は各種触媒として広く活用されているが、コバルトを入れたポルフィリン触媒は二酸化炭素を一酸化炭素に分解する触媒としては、従来から知られていました。 問題は効率が極度に低いということでした。
研究チームはcovalent organic framework(COF)という方式を利用して反応に参加できる二酸化炭素の数を大幅に増やしました。 これはまるで二酸化炭素を触媒の網でこしているのと似た効果を出すといわれています。 おかげで、以前に比べて効率が60倍も増加したとします。
この新しい触媒は二酸化炭素を効果的に一酸化炭素に変換させ、次の反応に使われる原料で作ってくれます。
似たような研究は以前も数回紹介したが、一部の商用化のための試みがあるが、まだ研究段階とします。 しかし、こんなに多くの試みが進めば、何か成果が出ないかという期待もしてみます。
ソース http://phys.org/news/2015-08-diamonds-sky-approach-co2-valuable.html
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