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筑波大学の近藤剛弘教授らは水を電気分解して水素をつくる際に利用する新触媒を開発した。安価なホウ素や硫黄を主成分とし、従来のように貴金属を使わなくても機能を高めることに成功した。原材料費は数百分の1に抑えられる利点を生かし、実用化を目指すとのこと。
水を再生可能エネルギー由来の電力で分解して得られる「グリーン水素」は脱炭素化に向けて需要が増している。研究グループによると、グリーン水素をつくる触媒は主にイリジウムやルテニウムなどの貴金属が使われている。普及を目指すには安価な材料で代替することが不可欠とされる。
研究グループは硫化ホウ素とシート状の構造をした「グラフェンナノプレート」という炭素材を複合化した触媒を開発した。水を電気分解して酸素と水素を発生させる「アルカリ水電解」の反応に適用したところ、従来の触媒を上回る性能を示した。耐久性も十分あることを確かめた。ニッケルや鉄といった安価な素材を触媒に使う事例もあるが、新触媒はより少ない量で反応を促進できる可能性があるとしている。今後、反応メカニズムを分析して高効率化を目指すとのこと。
ただ、硫化ホウ素を高温高圧で合成している点が実用化で課題になるとみている。硫黄とホウ素を約5万気圧の圧力でセ氏1500度に加熱し、急冷してつくることから特殊な装置が必要になるなど作製コストがかさむ。投入エネルギーを低減する合成方法を開発するなど実用化に向けて、企業との連携も探るとのこと。
今後の研究開発に期待したい。
日本経済新聞記事から抜粋