ラピュータ人の科学みたいにならなきゃよいが…
2025年9月7日 5時09分 ＮＨＫニュース
https://www3.nhk.or.jp/news/html/20250907/k10014915391000.html
温暖化対策の一環として、二酸化炭素を資源に転換するなどして燃料などを生成する「人工光合成」を早期に実用化しようと、環境省は2040年には人工光合成による原料の量産化を目指すとする工程表を公表しました。
「人工光合成」は、太陽の光をエネルギーとして利用し、水や二酸化炭素から燃料などを生成する技術です。
化石燃料を使わないことや、温室効果ガスである二酸化炭素を資源に転換することから、温暖化対策につながると期待されています。
国内でも研究や開発が進められる中、環境省は早期に実用化し産業として普及させる道筋を示した工程表をまとめました。
工程表では、2030年に一部の技術の先行利用を始め、2040年には燃料などの原料を量産化させるとしています。
環境省によりますと、「人工光合成」によって最終製品として二酸化炭素の排出が少ない航空機の代替燃料の「SAF」や、肥料などを作ることが想定されています。
一方、実用化に向けては、コストがかかることが課題で、環境省は、来年度予算の概算要求で、設備導入にかかる費用の補助などとしておよそ8億円を計上しました。
浅尾環境大臣は「人工光合成は脱炭素社会を築く強力な柱であり、日本の技術力を生かした新産業の創出や国際競争力の強化にも直結する。目標の前倒しも視野に環境省が先頭に立って、施策を進めていきたい」と話していました。
【Q＆A】「人工光合成」とは？
Q.「人工光合成」とはそもそも何？
A.植物の光合成は「太陽光」をエネルギーとして「二酸化炭素」と「水」からデンプンなどの有機物を作ります。
「人工光合成」は植物の光合成をまねて太陽光をエネルギーとして利用し、二酸化炭素や水から燃料などを生成する技術です。
さらに工業的なプロセスを加えることで、別の最終製品を作ることができるとされています。
Q.「人工光合成」は何が期待されている？
A.地球温暖化対策です。
「人工光合成」では、例えば工場や発電所から排出される二酸化炭素などを「資源」として活用することも想定されています。
二酸化炭素は温室効果ガスのひとつなので、資源として活用することで大気中の二酸化炭素が削減されれば、温暖化対策につながると期待されています。
Q.現状はどのような段階にあるのか？
A.環境省によりますと、まだ研究や開発段階の技術が多いといいます。
環境省は、今回の工程表を元に普及を後押しするとしています。
コスト面の課題などがある中で、日本がどれだけ早く実用化できるか世界的に注目されているとしています。
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（関連記事）
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（№669 2025年9月7日）
「光合成」水分子から酸素分子が作り出されるプロセス観測成功
返信削除2024年2月1日 6時45分
植物などが行う「光合成」で、水の分子から酸素の分子が作り出されるときのプロセスの一部を特殊なX線を使って捉えることに成功したと岡山大学などの研究グループが発表しました。光合成の反応の詳しいメカニズムの解明につながり、クリーンなエネルギー源として注目が集まる「人工光合成」の研究への応用が期待されるとしています。
これは岡山大学の沈建仁教授らの研究グループが国際的な科学雑誌「ネイチャー」に発表しました。
光合成で水から酸素が作り出される反応が起きる際にはマンガンなどの原子が「ゆがんだイス」のような形に結合した物質が触媒となって水を取り込むことが知られていますが、今回、研究グループは特殊なX線を使ってこの触媒に水の分子が取り込まれる様子を1億分の2秒から1000分の5秒までという極めて短時間で観測しました。
その結果、光を当ててから100万分の1秒後に触媒の構造が変化し始め、徐々に水の分子を取り込んでいく様子を立体的に捉えることに成功したということです。
太陽光を利用して水と二酸化炭素から水素や酸素を作り出す「人工光合成」の研究開発はクリーンなエネルギー源として世界で注目されていますが、研究グループでは今回の成果は「人工光合成」の触媒の開発に貢献することが期待されるとしています。
沈教授は「5年間かけてやっとたどりついた研究成果だ。今後は最後のステップである酸素が生成されるメカニズムを解明していきたい」と話していました。
https://www3.nhk.or.jp/news/html/20240201/k10014342461000.html
光合成にまつわる１００年以上の「謎」、水から酸素ができる瞬間の観察に成功…岡山大など研究チーム
削除2024/02/01 01:00
植物の光合成のうち解明が最も難しかった、水から酸素ができる反応の一端を捉えることに成功したと、岡山大などの研究チームが発表した。Ｘ線自由電子レーザー施設「 ＳＡＣＬＡサクラ 」（兵庫県佐用町）の強力なＸ線をごく短時間照射し、分子の動きを連続的に観察した。人工光合成の実現に向けた一歩となる成果で、論文は１日、科学誌ネイチャーに掲載される。
研究内容について発表する沈教授（岡山市北区で）
光合成は植物が光のエネルギーを利用し、水と二酸化炭素から酸素と炭水化物を作る化学反応。１００年以上研究されているが、水が分解されて酸素ができるメカニズムは不明だった。
岡山大の 沈建仁しんけんじん 教授（生化学）らは、植物の葉にある「ＰＳ２」というたんぱく質の複合体が、水を分解する反応の触媒となっていることに着目。ＰＳ２の結晶を作って解析し、複合体の内部にあるマンガンとカルシウム、酸素の原子からできた「ゆがんだイス」のような形の分子が反応の中心となっていることを突き止め、２０１１年に発表していた。
今回はＰＳ２の結晶に光を当てて光合成の反応を開始させた後、１００兆分の１秒という極めて短い時間、Ｘ線を照射して分子の動きをコマ送りで観察した。
すると光を当てた１００万分の１秒後、イスの角の部分にあるカルシウムに水分子が結合。５０００分の１秒後に水分子が消えて酸素原子が出現し、２００分の１秒後には酸素原子がイスの内側へ移動していた。この間、イスと周囲を取り巻くたんぱく質は柔軟に形を変え、反応を支えていることもわかった。
沈教授は「今後は酸素が分子となって外へ出て行く過程を突き止めたい」と話す。
天尾豊・大阪公立大教授（生体触媒化学）の話 「水が分解されて酸素ができる機構の解明に向けた大きな前進だ。今後、水分解機構の全容が解明できることを期待したい」
https://www.yomiuri.co.jp/science/20240131-OYT1T50233/
https://koibito2.blogspot.com/2014/07/blog-post.html?showComment=1706738375343#c3307615202349390443
藻を培養 世界最大規模の施設がマレーシアに完成 日本企業運営
返信削除2023年4月4日 18時49分
気候変動や食料問題などの解決に向けて、資源として活用できる藻を培養する世界最大規模の施設が、日本企業の運営のもと、マレーシアで完成しました。今後、藻を使った燃料やプラスチックなどの生産の商業化を目指し、研究を進めることになりました。
藻の培養施設はマレーシアのボルネオ島につくられ、経済産業省が所管するNEDO＝新エネルギー・産業技術総合開発機構の委託を受けて、日本のバイオ企業が運営します。
4日、現地に関係者およそ70人が集まり、テープカットを行って施設の開所を祝いました。
藻は光合成の際に二酸化炭素を吸収するため、脱炭素化への貢献が期待されていて、この施設では、隣にある石炭火力発電所から排出される二酸化炭素をパイプを通して運び、藻に供給します。
施設では、年間およそ350トンの藻を生産することで、年間およそ700トンの二酸化炭素を吸収できるとしています。
その上で、藻を使って食料や飼料、それに燃料やプラスチックなどもつくる計画です。
バイオ企業は今後の商業化を目指して研究を進めることにしていて、生産コストを下げられるかが今後の課題となります。
バイオ企業の藤田朋宏CEO＝最高経営責任者は「2030年までに2000ヘクタールの施設を完成させ、世界で初めて藻で燃料などをつくるビジネスを成立させたい」と話していました。
https://www3.nhk.or.jp/news/html/20230404/k10014028841000.html
https://koibito2.blogspot.com/2014/07/blog-post.html?showComment=1680622548923#c8430837148160826854
藻を活用したバイオ燃料の開発で連携
返信削除2019年2月20日 20時48分
ミドリムシの培養技術を手がける東京のベンチャー企業、ユーグレナと、自動車部品大手のデンソーは、藻を活用したバイオ燃料の開発などで提携すると発表しました。
発表によりますと、両社は、ミドリムシなど藻に関する研究の成果を持ち寄って、藻を活用したバイオ燃料の事業化などを目指し、提携することで合意しました。
ユーグレナは、藻の一種のミドリムシを絞った油と使用済みの食用油を原料に、航空機や車で使用できるバイオ燃料を生産しています。
今後、藻を使ったバイオ燃料を事業化するには、大規模な生産設備と効率的な工場の運営といったノウハウが必要となることから、すでにバイオ燃料の研究開発に取り組んでいるデンソーと提携することになったということです。
藻を使ったバイオ燃料は、藻の生育のスピードが速いため、ほかの植物由来のバイオ燃料と比べると生産効率が高く、次世代の燃料として注目を集めています。
両社は、2025年に年間25万キロリットルの量産化を実現させ、現在１リットル当たり１万円もかかるコストを100円程度にまで引き下げたいとしています。
ユーグレナの出雲充社長は「最高のパートナーと組むことができたので、環境にやさしいバイオ燃料を必ず実用化したい」と話しています。
https://www3.nhk.or.jp/news/html/20190220/k10011821931000.html
https://koibito2.blogspot.com/2014/07/blog-post.html?showComment=1550678332213#c7411085836734662947
［リサーチフロント 研究者から］人工光合成…興味ある分野へ進もう 堂免一成さん ６３ 東京大教授
返信削除2017年4月13日15時0分
水を分解して水素を作る「人工光合成」の研究を始めたのは、東大大学院の博士課程の時。今でこそ社会に求められる分野ですが、その頃はまだ地球温暖化などが問題になる前で、「単純に面白そう」という理由でこの道に入りました。
水がうまく分解してくれず、同僚や先生たちから「まだやってるの？」と言われた時代が２０年ぐらい続きました。でも「絶対にできるはず」と確信していました。同じ思いで研究室に来てくれた仲間や学生がいたのも心強かったですね。
研究の道への入り方は、「宇宙の神秘を探りたい」「社会で必要だから」など、いろんなタイプがあります。化石資源はいつか必ず尽きるので、人工光合成は将来的に間違いなく必要ですが、今後も浮き沈みはあるでしょう。研究者になって後悔したくないなら、自分が一番興味のある分野に進むべきだと思います。
若い人たちには、大学入試を一生懸命やるのと同じくらい、大学の４年間も頑張って、基礎をしっかり身につけてほしい。後で研究する時に役立ちます。そういう学生が増えれば、日本の科学技術力はぐっと上がるはずです。私は、学生時代にもう少し勉強しておけば良かったと、今まで何度も思ってきました。空手ばかりやっていて、あまり講義を聴かなかったので。
研究室は今、私を含めて３０人弱。学生には、自分で新しいことを考えさせます。皆、意外と粘り強い。教授の言うことをすぐには聞かないくらい頑固な学生の方が、将来的には大きく飛躍する可能性を秘めていると思います。（聞き手 小林史）
次回は東京理科大の工藤昭彦さんの予定です。
http://premium.yomiuri.co.jp/pc/#!/news_20170413-118-OYTPT50191
https://koibito2.blogspot.com/2014/07/blog-post.html?showComment=1492106093560#c8708853831740207039