シリコン半導体が'光合成'を行う'人工葉'をMITが開発

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MITの画期的な発明、“人工葉(artificial leaf)”の話を聞いたのは、今年の3月だ。それは、太陽光だけから、酸素と水素を作り出す。昨日(米国時間9/29)出たScience記事が載ったが、研究チームはその装置の動作を示すビデオもリリースしている。

装置と書いたけど、むしろそれは素材だ。可動部分がないし、特定の形状やサイズもない。その’葉’は半導体のシリコンで、表(おもて)面にコバルト製の特殊な触媒が塗ってある。2008年にDaniel Noceraのプロジェクトで発明され、裏面はニッケル/モリブデン/亜鉛の合金だ。太陽光がシリコン内に電流を作り出し、触媒が水の分子をH2とO2の気体に分解する。その気体は、’葉’の裏面から泡になって出る。

ビデオはそれほど感動的でもないが、どれぐらいのエネルギー変換率かは見当がつく:

その気体を燃料電池に蓄えて、エネルギーと純水の産出に利用することもできる。

Noceraらの研究者はSun Catalytixという会社を作って独立し、人工葉の研究、応用、マーケティングを行っていく。昨年はTataなどの投資家から$9.5M(950万ドル)を調達した。

本物の葉っぱのような大きさは、人間にとって分かりやすいが、実はもっと顕微鏡的なサイズにもできるし、逆に巨大にもできる。いろんなユースケースの可能性を調べることが重要だが、それを今Sun Catalytixがやっているのだろう。また、副産物として出る余剰プロトンをどうするのか、という問題もある。同社は、この’素材’が家庭や地域社会のエネルギー源になり、余剰分の気体はタンクに保存して売れる、または緊急時に使える、と考えている。

詳細はMITのニュースページにあり、研究論文等はSun Catalytix社の技術ページにそれらのリストがある。

[画像クレジット: Dominick Reuter]

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(翻訳:iwatani(a.k.a. hiwa))