人工光合成で植物の太陽光変換効率を超える | プレゼンテーション

<!DOCTYPE html> <html lang="ja"> <head> <meta charset="utf-8"> <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0"> <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">  <script>(function(w,d,s,l,i){w[l]=w[l]||[];w[l].push({'gtm.start': new Date().getTime(),event:'gtm.js'});var f=d.getElementsByTagName(s)[0], j=d.createElement(s),dl=l!='dataLayer'?'&l='+l:'';j.async=true;j.src= 'https://www.googletagmanager.com/gtm.js?id='+i+dl;f.parentNode.insertBefore(j,f); })(window,document,'script','dataLayer','GTM-NLWXW9F');</script>  <meta name="format-detection" content="telephone=no"> <meta name="copyright" content="Copyright (c) Toyota Central R&D Labs.,Inc. All rights Reserved."> <meta property="og:locale" content="ja_JP"> <meta property="og:site_name" content="株式会社豊田中央研究所"> <meta property="og:image" content="https://www.tytlabs.co.jp/assets/images/ogimage.png"> <meta property="og:type" content="article"> <link rel="stylesheet" href="/assets/css/icon-tytlabs.css"> <link href="https://fonts.googleapis.com/css?family=Montserrat:200,300,400,500" rel="stylesheet"> <link href="https://fonts.googleapis.com/earlyaccess/notosansjp.css" rel="stylesheet"> <link rel="shortcut icon" href="/assets/images/icon/favicon.ico"> <meta name="mobile-web-app-capable" content="yes"> <link rel="icon" sizes="192x192" href="/assets/images/icon/chrome-touch-icon.png"> <meta name="apple-mobile-web-app-capable" content="yes"> <link rel="apple-touch-icon" href="/assets/images/icon/apple-touch-icon.png"> <meta name="msapplication-TileImage" content="/assets/images/icon/apple-touch-icon.png"> <meta name="msapplication-TileColor" content="#224783"> <meta name="theme-color" content="#224783"> <title>人工光合成で植物の太陽光変換効率を超える | プレゼンテーション | 株式会社豊田中央研究所</title> <link rel="stylesheet" href="/assets/css/main.css"> <meta name="description" content="人工光合成で植物の太陽光変換効率を超える。株式会社豊田中央研究所の「メッセージ・研究開発」についてご紹介しています。"> <meta name="og:title" content="人工光合成で植物の太陽光変換効率を超える | プレゼンテーション | 株式会社豊田中央研究所"> <meta name="og:description" content="人工光合成で植物の太陽光変換効率を超える。株式会社豊田中央研究所の「メッセージ・研究開発」についてご紹介しています。"> </head> <body class="presentation_case_11 presentation_entry">  <noscript><iframe src="https://www.googletagmanager.com/ns.html?id=GTM-NLWXW9F" height="0" width="0" style="display:none;visibility:hidden"></iframe></noscript>  <div class="wrapper"> <header class="l-header"> <div class="l-header__must"> <div class="l-header__logo"> <a href="/"> <img src="/assets/images/common/logo.svg" alt="TOYOTA CENTRAL R&D LABS., INC."> </a> </div> <div id="js_spMenuButton" class="l-header__spnav-btn"> <i aria-hidden="true"></i> </div> <nav class="l-header__pcnav"> <ul class="l-header__nav__upper"> <li><a href="/contact/toiawase.html">お問い合わせ</a></li> <li><a href="/news/">お知らせ</a></li> <li><a href="/company/access.html">アクセス</a></li> <li class="l-header__nav__languages"> <a href="/en/" target="_blank">EN</a> / <a href="/">JP</a> </li> <li class="l-header__nav__search"> <div class="searchbox"> <form method=GET action="https://www.google.co.jp/search" TARGET=_blank> <input type=hidden name=hl value="ja"> <input type=hidden name=ie value=UTF-8> <input type=hidden name=domains value="tytlabs.co.jp"> <input type="hidden" name=sitesearch value="tytlabs.co.jp" checked> <input id="searchtext" type="text" value="" name=q> <input id="searchButton" type="submit" value=""> </form> <i class="searchicon icon-tytlabs-search"></i> </div> </li> <li> <a href="https://twitter.com/toyotacrdl" target="_blank" class="hover-opacity"><img src="/assets/images/common/icon-twitter-pc.png"></a> </li> </ul> <div class="searchOverlay"></div> <ul class="l-header__nav__lower"> <li 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src="/assets/images/navi/thumb-technology-project-02.jpg" alt=""> </div> <p class="megamenu__list__item__title">サステナブルな<br>循環型モビリティ社会を実現する</p> </a> </li> <li class="megamenu__list__item column4"> <a href="/technology/project/digitaltwin.html"> <div class="c-imagewrapper"> <img src="/assets/images/navi/thumb-technology-project-03.jpg" alt=""> </div> <p class="megamenu__list__item__title">次世代を担う<br>モノづくりのカタチをつくる</p> </a> </li> <li class="megamenu__list__item column4"> <a href="/technology/project/human.html"> <div class="c-imagewrapper"> <img src="/assets/images/navi/thumb-technology-project-04.jpg" alt=""> </div> <p class="megamenu__list__item__title">ヒトが幸せを感じる空間を<br>デザインする</p> </a> </li> <li class="megamenu__list__item column4"> <a href="/technology/project/mobility.html"> <div class="c-imagewrapper"> <img src="/assets/images/navi/thumb-technology-project-05.jpg" alt=""> </div> <p class="megamenu__list__item__title">次の世代につなげるこれからの<br>モビリティを創造する</p> </a> </li> <li class="megamenu__list__item column4"> <a href="/technology/project/breakthrough.html"> <div class="c-imagewrapper"> <img src="/assets/images/navi/thumb-technology-project-06.jpg" alt=""> </div> <p class="megamenu__list__item__title">「時流に先んじ」<br>ブレイクスルーを生み出す</p> </a> </li> </ul> <p class="megamenu__title">コア技術領域</p> <ul class="megamenu__list megamenu__list--technology-core"> <li class="megamenu__list__item column6"> <a href="/technology/coretechnology/mathematics.html"> <div class="c-imagewrapper"> <img src="/assets/images/navi/thumb-technology-coretechnology-01.jpg" alt=""> </div> <p class="megamenu__list__item__title">情報・数理</p> </a> </li> <li class="megamenu__list__item column6"> <a href="/technology/coretechnology/electricity.html"> <div class="c-imagewrapper"> <img src="/assets/images/navi/thumb-technology-coretechnology-02.jpg" alt=""> </div> <p class="megamenu__list__item__title">電気・電子</p> </a> </li> <li class="megamenu__list__item column6"> <a href="/technology/coretechnology/machine.html"> <div class="c-imagewrapper"> <img src="/assets/images/navi/thumb-technology-coretechnology-03.jpg" alt=""> </div> <p class="megamenu__list__item__title">機械</p> </a> </li> <li class="megamenu__list__item column6"> <a href="/technology/coretechnology/material.html"> <div class="c-imagewrapper"> <img src="/assets/images/navi/thumb-technology-coretechnology-04.jpg" alt=""> </div> <p class="megamenu__list__item__title">材料</p> </a> </li> <li class="megamenu__list__item column6"> <a href="/technology/coretechnology/energy.html"> <div class="c-imagewrapper"> <img src="/assets/images/navi/thumb-technology-coretechnology-05.jpg" alt=""> </div> <p class="megamenu__list__item__title">エネルギー・環境</p> </a> </li> <li class="megamenu__list__item column6"> <a href="/technology/coretechnology/humanscience.html"> <div class="c-imagewrapper"> <img src="/assets/images/navi/thumb-technology-coretechnology-06.jpg" alt=""> </div> <p class="megamenu__list__item__title">人間・生命</p> </a> </li> </ul> </div> </div> <div class="l-header__megamenu l-header__megamenu--company"> <div class="l-inner"> <ul class="megamenu__list megamenu__list--company"> <li class="megamenu__list__item"> <a href="/company/message.html"> <div class="c-imagewrapper"> <img src="/assets/images/navi/thumb-company-message.png" alt=""> </div> <p class="megamenu__list__item__title">メッセージ</p> </a> </li> <li class="megamenu__list__item"> <a href="/company/philosophy.html"> <div class="c-imagewrapper"> <img src="/assets/images/navi/thumb-company-philosophy.png" alt=""> </div> <p class="megamenu__list__item__title">会社基本理念</p> </a> </li> <li class="megamenu__list__item"> <a href="/company/profile.html"> <div class="c-imagewrapper"> <img src="/assets/images/navi/thumb-company-profile.png" alt=""> </div> <p class="megamenu__list__item__title">会社概要</p> </a> </li> <li class="megamenu__list__item"> <a href="/company/collaboration.html"> <div class="c-imagewrapper"> <img src="/assets/images/navi/thumb-company-collaboration.png" alt=""> </div> <p class="megamenu__list__item__title">産・学・官との連携</p> </a> </li> <li class="megamenu__list__item"> <a href="/company/results.html"> <div class="c-imagewrapper"> <img src="/assets/images/navi/thumb-company-results.png" alt=""> </div> <p class="megamenu__list__item__title">代表的な研究成果</p> </a> </li> </ul> <ul class="megamenu__list megamenu__list--company"> <li class="megamenu__list__item"> <a href="/company/awards.html"> <div class="c-imagewrapper"> <img src="/assets/images/navi/thumb-company-awards.png" alt=""> </div> <p class="megamenu__list__item__title">代表的な受賞</p> </a> </li> <li class="megamenu__list__item"> <a href="/company/facilities.html"> <div class="c-imagewrapper"> <img src="/assets/images/navi/thumb-company-facilities.png" alt=""> </div> <p class="megamenu__list__item__title">研究ハブ機能</p> </a> </li> <li class="megamenu__list__item"> <a href="/company/tokyo.html"> <div class="c-imagewrapper"> <img src="/assets/images/navi/thumb-company-tokyo.png" alt=""> </div> <p class="megamenu__list__item__title">東京キャンパス</p> </a> </li> <li class="megamenu__list__item"> <a href="/company/access.html"> <div class="c-imagewrapper"> <img src="/assets/images/navi/thumb-company-access.png" alt=""> </div> <p class="megamenu__list__item__title">アクセス</p> </a> </li> <li class="megamenu__list__item"> <a href="/company/environment/"> <div class="c-imagewrapper"> <img src="/assets/images/navi/thumb-company-environment.png" alt=""> </div> <p class="megamenu__list__item__title">環境活動</p> </a> </li> </ul> <ul class="megamenu__list megamenu__list--company"> <li class="megamenu__list__item"> <a href="/company/security.html"> <div class="c-imagewrapper"> <img src="/assets/images/navi/thumb-company-security.png" alt=""> </div> <p class="megamenu__list__item__title">情報セキュリティポリシー</p> </a> </li> <li class="megamenu__list__item"> <a href="/company/personalinformation.html"> <div class="c-imagewrapper"> <img src="/assets/images/navi/thumb-company-personalinformation.png" alt=""> </div> <p class="megamenu__list__item__title">個人情報保護方針</p> </a> </li> <li class="megamenu__list__item"> <a href="/company/diversity/"> <div class="c-imagewrapper"> <img src="/assets/images/navi/thumb-company-diversity.png" alt=""> </div> <p class="megamenu__list__item__title">ダイバーシティ</p> </a> </li> <li class="megamenu__list__item"> <a href="/company/health-management.html"> <div class="c-imagewrapper"> <img src="/assets/images/navi/thumb-company-health-management.png" alt=""> </div> <p class="megamenu__list__item__title">健康経営</p> </a> </li> <li class="megamenu__list__item"> <a href="/company/social-contribution-activities.html"> <div class="c-imagewrapper"> <img src="/assets/images/navi/thumb-company-social-contribution-activities.png" alt=""> </div> <p class="megamenu__list__item__title">社会貢献活動</p> </a> </li> </ul> </div> </div>   <div class="l-header__spnav"> <ul class="spnav--upper"> <li class="spnav__item"> <div class="js_toggleAccordion">研究開発 <i class="icon-tytlabs-plus" aria-hidden="true"></i></div> <div class="spnav__inner"> <div class="spnav__item spnav__item--index"> <a href="/technology/"> <p>研究開発トップ</p><i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i> </a> </div> <div class="heading-set--hl spnav__inner__heading"> <p class="heading-set__jp">プロジェクト</p> <p class="heading-set__en">PROJECT</p> </div> <ul class="spnav__inner-list"> <li class="spnav__item"> <a href="/technology/project/carbonneutral.html" class="spnav__item__squareImage"> <span><picture><source media="(max-width: 750px)" srcset="/assets/images/navi/thumb-technology-project-01_sp.jpg"><img src="/assets/images/navi/thumb-technology-project-01.jpg" alt=""></picture></span> <span><span class="spnav__item__squareImageText_label">PROJECT 1</span><p>カーボンニュートラル社会<br>実現にむけてエネルギーシ<br>ステムの変革に挑む <i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i></p></span> </a> </li> <li class="spnav__item"> <a href="/technology/project/sustainable.html" class="spnav__item__squareImage"> <span><picture><source media="(max-width: 750px)" srcset="/assets/images/navi/thumb-technology-project-02_sp.jpg"><img src="/assets/images/navi/thumb-technology-project-02.jpg" alt=""></picture></span> <span><span class="spnav__item__squareImageText_label">PROJECT 2</span><p>サステナブルな循環型モビ<br>リティ社会を実現する <i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i></p></span> </a> </li> <li class="spnav__item"> <a href="/technology/project/digitaltwin.html" class="spnav__item__squareImage"> <span><picture><source media="(max-width: 750px)" srcset="/assets/images/navi/thumb-technology-project-03_sp.jpg"><img src="/assets/images/navi/thumb-technology-project-03.jpg" alt=""></picture></span> <span><span class="spnav__item__squareImageText_label">PROJECT 3</span><p>次世代を担うモノづくりの<br>カタチをつくる <i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i></p></span> </a> </li> <li class="spnav__item"> <a href="/technology/project/human.html" class="spnav__item__squareImage"> <span><picture><source media="(max-width: 750px)" srcset="/assets/images/navi/thumb-technology-project-04_sp.jpg"><img src="/assets/images/navi/thumb-technology-project-04.jpg" alt=""></picture></span> <span><span class="spnav__item__squareImageText_label">PROJECT 4</span><p>ヒトが幸せを感じる空間を<br>デザインする <i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i></p></span> </a> </li> <li class="spnav__item"> <a href="/technology/project/mobility.html" class="spnav__item__squareImage"> <span><picture><source media="(max-width: 750px)" srcset="/assets/images/navi/thumb-technology-project-05_sp.jpg"><img src="/assets/images/navi/thumb-technology-project-05.jpg" alt=""></picture></span> <span><span class="spnav__item__squareImageText_label">PROJECT 5</span><p>次の世代につなげるこれから<br>のモビリティを創造する <i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i></p></span> </a> </li> <li class="spnav__item"> <a href="/technology/project/breakthrough.html" class="spnav__item__squareImage"> <span><picture><source media="(max-width: 750px)" srcset="/assets/images/navi/thumb-technology-project-06_sp.jpg"><img src="/assets/images/navi/thumb-technology-project-06.jpg" alt=""></picture></span> <span><span class="spnav__item__squareImageText_label">PROJECT 6</span><p>「時流に先んじ」<br>ブレイクスルーを生み出す <i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i></p></span> </a> </li> </ul> <div class="heading-set--hl spnav__inner__heading"> <p class="heading-set__jp">コア技術領域</p> <p class="heading-set__en">CORE TECHNOLOGY AREA</p> </div> <ul class="spnav__inner-list"> <li class="spnav__item"> <a href="/technology/coretechnology/mathematics.html"> <img src="/assets/images/navi/thumb-technology-coretechnology-01.jpg" alt=""> <p>情報・数理 <i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i></p> </a> </li> <li class="spnav__item"> <a href="/technology/coretechnology/electricity.html"> <img src="/assets/images/navi/thumb-technology-coretechnology-02.jpg" alt=""> <p>電気・電子 <i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i></p> </a> </li> <li class="spnav__item"> <a href="/technology/coretechnology/machine.html"> <img src="/assets/images/navi/thumb-technology-coretechnology-03.jpg" alt=""> <p>機械 <i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i></p> </a> </li> <li class="spnav__item"> <a href="/technology/coretechnology/material.html"> <img src="/assets/images/navi/thumb-technology-coretechnology-04.jpg" alt=""> <p>材料 <i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i></p> </a> </li> <li class="spnav__item"> <a href="/technology/coretechnology/energy.html"> <img src="/assets/images/navi/thumb-technology-coretechnology-05.jpg" alt=""> <p>エネルギー・環境 <i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i></p> </a> </li> <li class="spnav__item"> <a href="/technology/coretechnology/humanscience.html"> <img src="/assets/images/navi/thumb-technology-coretechnology-06.jpg" alt=""> <p>人間・生命 <i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i></p> </a> </li> </ul> </div> </li> <li class="spnav__item"> <a href="/papers/" target="_blank">論文リスト <i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i></a> </li> <li class="spnav__item"> <div class="js_toggleAccordion">会社情報 <i class="icon-tytlabs-plus" aria-hidden="true"></i></div> <div class="spnav__inner"> <div class="spnav__item spnav__item--index"> <a href="/company/"> <p>会社情報トップ</p><i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i> </a> </div> <ul class="spnav__inner-list"> <li class="spnav__item"> <a href="/company/message.html"> <img src="/assets/images/navi/thumb-company-message.png" alt=""> <p>メッセージ <i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i></p> </a> </li> <li class="spnav__item"> <a href="/company/philosophy.html"> <img src="/assets/images/navi/thumb-company-philosophy.png" alt=""> <p>会社基本理念 <i 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src="/assets/images/navi/thumb-company-facilities.png" alt=""> <p>研究ハブ機能 <i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i></p> </a> </li> <li class="spnav__item"> <a href="/company/tokyo.html"> <img src="/assets/images/navi/thumb-company-tokyo.png" alt=""> <p>東京キャンパス <i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i></p> </a> </li> <li class="spnav__item"> <a href="/company/access.html"> <img src="/assets/images/navi/thumb-company-access.png" alt=""> <p>アクセス <i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i></p> </a> </li> <li class="spnav__item"> <a href="/company/environment/"> <img src="/assets/images/navi/thumb-company-environment.png" alt=""> <p>環境活動 <i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i></p> </a> </li> <li class="spnav__item"> <a href="/company/security.html"> <img src="/assets/images/navi/thumb-company-security.png" alt=""> <p>情報セキュリティポリシー <i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i></p> </a> </li> <li class="spnav__item"> <a href="/company/personalinformation.html"> <img src="/assets/images/navi/thumb-company-personalinformation.png" alt=""> <p>個人情報保護方針<i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i></p> </a> </li> <li class="spnav__item"> <a href="/company/diversity/"> <img src="/assets/images/navi/thumb-company-diversity.png" alt=""> <p>ダイバーシティ <i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i></p> </a> </li> <li class="spnav__item"> <a href="/company/health-management.html"> <img src="/assets/images/navi/thumb-company-health-management.png" alt=""> <p>健康経営 <i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i></p> </a> </li> <li class="spnav__item"> <a href="/company/social-contribution-activities.html"> <img src="/assets/images/navi/thumb-company-social-contribution-activities.png" alt=""> <p>社会貢献活動 <i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i></p> </a> </li> </ul> </div> </li> <li class="spnav__item"> <a href="/recruit/" target="_blank">採用情報 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<div class="mainvisual__meta"> <ul class="c-breadcrumb"> <li class="c-breadcrumb__item"><a href="/">HOME</a></li> <li class="c-breadcrumb__item"><a href="/presentation/">プレゼンテーション</a></li> <li class="c-breadcrumb__item">実用サイズの人工光合成で植物の太陽光変換効率を超える</li> </ul> <div class="page-title"> <p class="page-title__alias">PRESENTATION</p> <p class="presentation__catch">実用サイズの人工光合成で植物の太陽光変換効率を超える</p> <p class="presentation__position"></p> <strong class="presentation__name">加藤直彦</strong> </div> </div> <div class="mainvisual__image"></div> </section> <div class="l-contents"> <section class="section-presentation--visuallead"> <div class="l-inner"> <p> 太陽光エネルギーを使ってCO<sub>2</sub>を資源に変える人工光合成。<br class="u-only-pc--tab"> 工場のCO<sub>2</sub>削減をはじめとする幅広い分野での実装を目指して、<br class="u-only-pc--tab"> 実用サイズでの太陽光変換効率の向上に取り組んでいます。 </p> </div> </section> <section class="section-presentation"> <div class="section-presentation__inner"> <div class="section-presentation__container"> <div class="container__text"> <p> 当所では、地球環境問題の解決に向けて、工場などから排出されるCO<sub>2</sub>を回収し再資源化するシステムの実現を目指しています。特に、太陽光エネルギーを用いて水とCO<sub>2</sub>で有用な物質を生成する「人工光合成」に2000年代から取り組んでおり、今、実社会への適用に向けたさらなる一歩を踏み出そうとしています。今回、これまでよりも大きい36センチ角の人工光合成セルで、太陽光変換効率7.2％を達成しました。2030年ごろの実用化を目標に、基盤技術の確立に向け研究に取り組んでいます。 </p> </div> <div class="container__image container__image--middle container__image--with-sppadding"> <figure> <img src="/assets/images/presentation/case-11/figure-01.png" alt="人工光合成の活用イメージ"> <figcaption> 人工光合成の活用イメージ </figcaption> </figure> </div> </div> </div> </section> <section class="section-presentation u-bgcolor-f6"> <div class="section-presentation__inner"> <h2 class="heading--large">世界で初めて、水とCO<sub>2</sub>、太陽光だけの人工光合成を実証</h2> <div class="section-presentation__container"> <div class="container__text"> <p> 人工光合成とは、太陽光エネルギーを利用して、水とCO<sub>2</sub>から有機物を生成する技術です。当所は、2011年に世界で初めて、この3要素のみで駆動する人工光合成反応の原理実証に成功しました。この技術の特徴は、半導体と分子触媒を用いた方式を採用していることで、環境負荷の少ない常温常圧での動作が可能です。太陽光変換効率<sup>※</sup>は2011年の原理実証時に0.04％でした。研究開発を続けることで、2015年には植物を超える4.6％を達成しました。 </p> <p class="note"> <span class="mark">※</span>照射される太陽光エネルギーのうち、有機物に蓄えられるエネルギーの割合 </p> <p class="quote_link">森川シニアフェロー&ensp;<a href="https://www.tytlabs.co.jp/sflabmorikawa/" target="_blank">https://www.tytlabs.co.jp/sflabmorikawa/</a></p> </div> <div class="container__image container__image--middle container__image--with-sppadding"> <figure> <img src="/assets/images/presentation/case-11/figure-02.png" alt="2015年の人工光合成セル（1センチ角）"> <figcaption> 2015年の人工光合成セル（1センチ角） </figcaption> </figure> </div> </div> </div> </section> <section class="section-presentation"> <div class="section-presentation__inner"> <h2 class="heading--large">実用サイズで効率向上へのブレイクスルー</h2> <div class="section-presentation__container"> <div class="container__text"> <p> 1センチ角のセルで原理実証に成功したものの、社会実装するためには、実用的なサイズで高い太陽光変換効率を実現させる必要があります。一方で、単純にセルのサイズを大きくするだけでは太陽光変換効率が低下します。そこで、電子や水素イオンの動き、反応速度などに着目し、反応効率の高いセル構造の検討を進めました。その結果、2020年に36センチ角セルでの太陽光変換効率7.2％を達成しました。これは、同じ面積のスギ林と比較し、約100倍のCO<sub>2</sub>吸収を可能にする値です。 </p> </div> <div class="container__image container__image--middle container__image--with-sppadding"> <figure> <img src="/assets/images/presentation/case-11/figure-03.png" alt="2020年の人工光合成セル（36センチ角）"> <figcaption> 2020年の人工光合成セル（36センチ角） </figcaption> </figure> </div> </div> <p class="quote_link">引用元：千葉県ホームページ&ensp;<a href="https://www.pref.chiba.lg.jp/shinrin/shinrinkyuushuu.html" target="_blank">https://www.pref.chiba.lg.jp/shinrin/shinrinkyuushuu.html</a></p> <div class="section-presentation__container"> <div class="container__text"> <p> 人工光合成の実用サイズ化にあたり、大きく3つの技術的課題を見出し、反応効率の高い構造を設計しました。 </p> <dl class="container__solutionstext"> <dt><b>実用サイズ化における問題点と対策</b></dt> <dd> <span class="mark">･</span><b>電子の生成に比べてギ酸の生成速度が遅く、電子を使い切れない</b><br> <p> <span class="mark">→</span>ギ酸の生成量を増やすために還元電極の面積を広げる<br> </p> </dd> <dd> <span class="mark">･</span><b>電気抵抗が高いため、電子が還元電極の端まで届かない</b><br> <p> <span class="mark">→</span>還元電極の素材をより電子が通りやすいチタン基板に変える<br> </p> </dd> <dd> <span class="mark">･</span><b>水素イオンの移動に対する抵抗が大きく、還元電極まで届かない</b><br> <p> <span class="mark">→</span>水素イオンの移動距離を縮めるため、電極を向かい合わせに配置する<br> </p> </dd> </dl> </div> <div class="container__image container__image--middle container__image--with-sppadding"> <figure> <img src="/assets/images/presentation/case-11/figure-04.png" alt=""> <figcaption> <dl> <dt>実用サイズセルの構造</dt> <dd><span class="mark">①</span>太陽電池に光を照射して、電子(e<sup>-</sup>）を生成</dd> <dd><span class="mark">②</span>酸化電極で水（H<sub>2</sub>O）を酸化させ水素イオン（H<sup>+</sup>）と酸素を生成</dd> <dd><span class="mark">③</span>還元電極で水素イオン（H<sup>+</sup>）と二酸化炭素（CO<sub>2</sub>）、電子（e<sup>-</sup>）の反応によりギ酸（HCOOH）を生成</dd> </dl> </figcaption> </figure> </div> </div> </div> </section> <section class="section-presentation u-bgcolor-f6"> <div class="section-presentation__inner"> <h2 class="heading--large">絶え間ない探究と知識の結集が生んだ実用化への一歩</h2> <div class="section-presentation__container"> <div class="container__text"> <p> 『上に挙げた以外にもたくさんの改善や創意工夫をすることで、今回の実用サイズの人工光合成セルでの高効率化を実現しました。この研究には私だけでなくさまざまな分野の研究者が関わっています。それぞれの知識や経験、アイデアを集結させることで人工光合成の実用化への一歩を進められたと思います。また、当所がこれまで培ってきた触媒研究の知見が礎になっていることは間違いありません。これからもさまざまな研究者と協力して、地球環境問題の解決に貢献できる人工光合成の実用化に取り組んでいきたいと思います。』（加藤） </p> </div> <div class="container__image container__image--middle container__image--with-sppadding"> <figure> <img src="/assets/images/presentation/case-11/figure-05.png" alt=""> </figure> </div> </div> </div> </section> </div>  <div class="section-presentation section-presentation--toback"> <div class="section-presentation__inner"> <div class="c-button c-button--large"> <a href="/presentation/"><i class="icon-tytlabs-left-open"></i> 一覧へ戻る</a> </div> </div> </div> <section class="l-section l-section--feature"> <div class="l-section__inner"> <h2 class="l-section__heading">FEATURE</h2> <ul class="feature-list"> <li class="feature-list__item"> <a href="/en/review/issue/" target="_blank"> <span class="text">R&D Review<br><i class="icon-tytlabs-popup" aria-hidden="true"></i></span> </a> </li> <li class="feature-list__item"> <a href="/company/results.html"> <span class="text">代表的な<br class="u-only-sp--page">研究成果<br><i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i></span> </a> </li> <li class="feature-list__item"> <a href="/company/awards.html"> <span class="text">代表的な<br class="u-only-sp--page">受賞<br><i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i></span> </a> </li> <li class="feature-list__item"> <a href="/company/diversity/"> <span class="text">ダイバー<br class="u-only-sp--page">シティ<br><i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i></span> </a> </li> <li class="feature-list__item"> <a href="/company/profile.html"> <span class="text">会社概要<br><i class="icon-tytlabs-right-open" aria-hidden="true"></i></span> </a> </li> <li class="feature-list__item"> <a href="/recruit/" target="_blank"> <span class="text">採用情報<br><i class="icon-tytlabs-popup" aria-hidden="true"></i></span> </a> </li> </ul> </div> </section> <div class="l-totop js_pageScroll"> <a class="l-inner--large" href="#">PAGE TOP <i class="icon-tytlabs-up-open"></i></a> </div> <footer class="l-footer"> <div class="l-footer__logo"> <a href="/"><img src="/assets/images/common/logo_jp.svg" alt="株式会社豊田中央研究所"></a> </div> <div class="l-footer__nav"> <ul class="l-footer__nav__list"> <li><a href="/company/">会社情報</a></li> <li><a href="/technology/">研究開発</a></li> <li><a href="/papers/">論文リスト</a></li> </ul> <ul class="l-footer__nav__list"> <li><a href="/recruit/" target="_blank">採用情報</a></li> <li><a href="/contact/toiawase.html">お問い合わせ</a></li> <li><a href="/news/">お知らせ</a></li> </ul> <ul class="l-footer__nav__list"> <li><a href="/sitemap.html">サイトマップ</a></li> <li><a href="/company/access.html">アクセス</a></li> 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人工光合成で植物の太陽光変換効率を超える | プレゼンテーション | 株式会社 豊田中央研究所

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