【研究】水から水素を取り出す　活性高い光触媒を信大などが開発 [しじみ★]

**しじみ ★** · 2020/06/04(木) 14:27:44.99

　光を100%近い効率で使い、水を水素と酸素に分解する光触媒を開発したと、信州大や東京大などの研究チームが発表した。これほどの効率になるのはまだ紫外線の一部だけだが、似た原理で可視光でも効率を高くできる可能性がある。太陽光と水から、エネルギー源となる水素を大量につくれるようになるのではと期待されている。

　水を分解する光触媒が、光を反応に利用する効率（量子収率）は、これまで多くが10%以下で、50%を超す例もわずかだった。

　信大の高田剛特任教授と堂免一成特別特任教授らのグループは、半導体のチタン酸ストロンチウム粒子にアルミニウムを加えて光触媒をつくり、表面に水素や酸素ができやすくする助触媒をつけるなどの工夫をした。波長350～360ナノメートル（ナノは10億分の1）の紫外線で、ほぼ100%の量子収率を達成した。

https://www.asahicom.jp/articles/images/AS20200531000957_comm.jpg

朝日新聞デジタル
https://www.asahi.com/articles/ASN504W3HN5XULBJ00C.html

**名無しのひみつ** · 2020/06/05(金) 07:35:14.43

>>95
まだ詳細が発表されていないのに効率が悪いはずだと決めつけるのに無理がある。
一般的に考えると、電気分解より効率が悪い触媒を発表はしないと思う

**名無しのひみつ** · 2020/06/05(金) 07:35:57.34

>>93
触媒は化学反応に必要な活性化エネルギーを減少させるだけ
電気化学反応とは直接的な関係はない

**名無しのひみつ** · 2020/06/05(金) 07:39:20.85

日本の課題は極論するとエネルギーの自給ができないことだから、解決すれば石油を購入する莫大な支出も抑えられ、危険な中東とも疎遠になり、対中国との軍事費にもお金を回せる。

**名無しのひみつ** · 2020/06/05(金) 07:40:11.34

>>97
励起エネルギーの閾値を下げるのは同じじゃないの？化学と電気と光とことなる反応でもエネルギーの収支は計算できる。効率の差異を計算すればコスト計算もできる

**名無しのひみつ** · 2020/06/05(金) 07:40:27.49

大量に発生する酸素どうするの？

**名無しのひみつ** · 2020/06/05(金) 07:41:40.67

>>96
使っている波長の幅からしても太陽光のエネルギーの数分の一になると思うがね
ただ今後の改善で使える波長の幅が広がるもしくは光合成のように水の電気分解とは異なる反応が可能になるかもしれん

現状>>1の研究は実用性ゼロ
しかし今後の発展によっては有用性が期待できる

**名無しのひみつ** · 2020/06/05(金) 07:42:34.63

>>99
異なる反応なんだから効率が必ずしも向上する保証はないということ

**名無しのひみつ** · 2020/06/05(金) 07:44:28.63

>>101
数分の一になろうが、重要なのは太陽光はただだということだ。赤道にプラントをつくることもできる。もっと波長の短い光が使えるかどうかは土地のコストの問題でしかない

**名無しのひみつ** · 2020/06/05(金) 07:46:27.96

>>75
なんかそのセリフ、３０年くらい前に液晶と電池の話で
似たような事、聞いたなあ。

どこも追いつけないって。

**名無しのひみつ** · 2020/06/05(金) 07:46:33.56

>>102
そんなのはわかりきったことだw

**名無しのひみつ** · 2020/06/05(金) 07:51:15.63

太陽光発電した電力で周波数特化したLEDで分解するとかコスト的に合わないかかな？

**名無しのひみつ** · 2020/06/05(金) 07:53:45.42

>>106
エネルギー効率はよくわからんけど、設備をコンパクトにできるなら日本みたいな土地がせまいところでは使えるかもね

**名無しのひみつ** · 2020/06/05(金) 08:09:01.62

無限エネルギーやん

**名無しのひみつ** · 2020/06/05(金) 09:18:18.04

>>79
の仕組みから考えると、可視光応答化のためには

・可視光励起できるバンドギャップ
・電子、正孔が結晶内の異なる方向へ分離する
・電子正孔の再結合確率が今回のSrTiO3並みに低い

という材料をベース粒子にする必要がある

そんな材料あったらそれだけで大きな成果だから
結構ハードル高い

**名無しのひみつ** · 2020/06/05(金) 09:48:11.80

>>96
>>88の、余剰電力をわざわざ紫外線LEDで紫外線に変換するところの効率の悪さを指摘してんのに、
勘違いしてないか？光触媒の効率の良し悪しなんて何も評価してないよ？
それに関しては、仮に100%としても、と最大限有利に考えても、という話なんだが。

**名無しのひみつ** · 2020/06/05(金) 11:36:30.10

>>100
トヨタは、コンプレッサーを積み、空気を圧縮冷却することで酸素を得る
水の電気分解は、酸素と水素を取り出す

酸素と水素が再結合したとき、発生する電荷をエネルギーとして取り出すのが燃料電池

**名無しのひみつ** · 2020/06/05(金) 13:35:32.79

信大って東北大学の先生が行ってるんかしらんけど材料工学でよく話題聞くね

**名無しのひみつ** · 2020/06/05(金) 16:20:45.49

アメリカの無線通信　シャットアウト

**名無しのひみつ** · 2020/06/05(金) 17:02:46.15

アメリカの無線通信シャットアウト

**名無しのひみつ** · 2020/06/05(金) 18:18:11.60

HAARP 永久消滅

**名無しのひみつ** · 2020/06/05(金) 18:18:22.55

HAARP 永久消滅

**名無しのひみつ** · 2020/06/05(金) 21:39:05.38

大量に発生する酸素どうするの？

**名無しのひみつ** · 2020/06/05(金) 21:59:31.20

別にどうもしないだろ
水素燃やしたら戻るし

**名無しのひみつ** · 2020/06/06(土) 01:58:44.00

気体の水素と酸素ってわけられるの？

**名無しのひみつ** · 2020/06/06(土) 02:36:22.44

>>119
分ける方法はいろいろあるけど、発生元から分けた方が安いから普通はやらない

**名無しのひみつ** · 2020/06/06(土) 02:56:37.76

>>118
どうにかしないと使い物にならんが

**名無しのひみつ** · 2020/06/06(土) 03:23:09.02

>>1
アメ公が潰しに来るぞ

**名無しのひみつ** · 2020/06/06(土) 06:06:13.76

水素技術世界一の韓国の天下になる

**名無しのひみつ** · 2020/06/06(土) 06:33:58.91

波長変換出来る素材ってのもなかったっけ？

**名無しのひみつ** · 2020/06/06(土) 07:52:52.45

水がある限り無限のエネルギー！

**名無しのひみつ** · 2020/06/06(土) 10:20:36.83

>>125
「ボク、いなくてもいい？」(太陽)

**名無しのひみつ** · 2020/06/06(土) 12:31:33.58

>>124
元の波長より長い波長にするものならいくらでもあるけど
元の波長より短い波長にするものはないぞ

**名無しのひみつ** · 2020/06/06(土) 16:51:39.06

>>127
SHGも知らんの？

**名無しのひみつ** · 2020/06/06(土) 19:08:51.51

マイクロリアクターと組み合わせて効率化せんとな

**名無しのひみつ** · 2020/06/07(日) 08:47:39.88

>>128
効率いかほどよ

**名無しのひみつ** · 2020/06/07(日) 16:13:42.03

>>127
アップコンバージョン材料しらんの？

**名無しのひみつ** · 2020/06/07(日) 21:53:12.11

テラマースフォーミング計画ですか？ｗ

**名無しのひみつ** · 2020/06/08(月) 04:31:23.25

日本が将来、水素を主要エネルギー源にする様になって
アメリカと別々の道を進むようになると、昔の何かの予言であったような

**名無しのひみつ** · 2020/06/09(火) 12:25:37.42

>>131
効率は？

**名無しのひみつ** · 2020/06/09(火) 15:30:58.12

>>134
効率はいかほど？他人にきくと効率上がるの？

**名無しのひみつ** · 2020/06/09(火) 16:55:19.53

>>134
効率はそんな高くないから実用性は無い

無いって大嘘つくから指摘しただけ

**名無しのひみつ** · 2020/06/10(水) 10:53:28.32

>>130
あるなしの話を効率に摩り替えるのは大人気ない

**名無しのひみつ** · 2020/06/10(水) 10:59:44.82

>>1
有機ＥＬ（ＯＬＥＤ）の発光効率も１００％だけど、実際に照明などの光になるのは２０％程度で
発効ダイオードと大差ない現実もある。
たぶん水素も局所理論効率だろう。

**名無しのひみつ** · 2020/06/10(水) 11:02:39.31

>>137
ライバルとして
太陽電池＋水の電気分解
が存在するんだから当然の話だろ
こっちの方が水素だけじゃなく酸素も得られて回収・分離も容易
効率が同じくらいなら太陽電池＋水の電気分解を選ぶ

**名無しのひみつ** · 2020/06/10(水) 17:09:38.79

>>139
>>127

**名無しのひみつ** · 2020/06/10(水) 18:51:37.73

水から高効率で水素ガーっての、いっぱいあるけど
物になったのあるんか？

**名無しのひみつ** · 2020/06/11(木) 06:49:38.43

高効率＝低コストというわけではないからな…

**名無しのひみつ** · 2020/07/05(日) 00:39:23.81

水素って普通に燃やして燃料にできないの？
別に車じゃなくてデカイ発電所とかでやればいんじゃね

**名無しのひみつ** · 2020/07/05(日) 01:04:12.18

>>143
これでも天然ガスへの混合率は30%
https://www.mhps.com/jp/special/hydrogen/article_1/index.html

**名無しのひみつ** · 2020/07/05(日) 02:53:14.49

水素を必要とするときに水から作れるのは重要なことなのに

なんでそこまで陥れるの？

水しかないところから水素を作りたいとき
電気分解より効率がよければそれでいいわけだ。

そういう状況がないとでも確信したのかな

**名無しのひみつ** · 2020/07/09(木) 05:16:20.26

>>95
光を直接使う場合は、光から電気へ変換する効率の劣化部分を考慮しなくていい
それを無視して光で水素を作るのと電気で水素を作るのを比較するとかアホすぎるよ。

【研究】水から水素を取り出す 活性高い光触媒を信大などが開発 [しじみ★]

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