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太陽光による水素製造は実現するのか？
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#光触媒
#過酸化水素
#水素
0:00 赤錯水素
0:27 過酸化水素水
0:47 オキシドール
1:00 製造方法
1:19 スピンコート
2:03 ヘマタイト・スズ・チタン
2:24 マイクロモル?
2:41 過酸化水素とマイクロモル
2:52 グラム換算
3:22 サイズ
3:43 研究の意義
4:19 人工光合成
4:32 太陽光水素の経済性
4:52 高付加価値
5:10 経済性?
5:30 建設コストアップ?
6:29 光触媒反応の課題
7:04 ソルボサーマル法
7:22 メソ結晶技術
7:35 まとめ
7:59 高評価、SNS共有 よろしくお願いします
【書き起こし】【新技術】赤錆光触媒！水素と過酸化水素製造に成功！
(00:00) おはようございますこんにちは本日は赤錆 水素のお話をします神戸大学分子フォト サイエンス研究センターが赤錆の光触媒 作用によって太陽光水素生産する技術を 発表していますこちらの図のように太陽光 nエネルギーを利用した co2フリー 水素の製造を実現するとしていますこの ような太陽光で水素生産するという技術は 従来から存在していますが今回発表された 技術は副産物として過酸化水素 say異性できるという点が従来の人工 光合成とは異なっていますた酸化水素水は オキシドールという消毒液がよく知られて います消毒や脅迫土壌改質などでも用い られる有用な物質です今回の木術は赤錆 酸化鉄を利用しています
(01:04) 酸化鉄に鈴やチタンをスピin コーティングし700度で20分間焼成し ますその空気中で毎分20度のペースで ゆっくりと冷却すると説明されています スピン’というキーワードが出てきました スピンコートは平滑な機材を高速回転たせ のことにより遠心力で薄膜を作り出す技術 です今回は3000rpm 毎分3000回転でスピンコートしてい ますこのようにして生成された決勝に太陽 光を照射することで水素と過酸化水素を 得ることができるは今回の研究では鈴と チタンの両方をコーティングすることに よりどちらか片方しかコーティングしない ケースと比べて多くのた酸化水素生成 できることを発見しています説明によると へマタイトの表面を鈴とチタンを含む複合 酸化物で皮膜することで水素と過酸化水素
(02:12) が極めて高い効率と選択性で生成される ことを見いだしましたと説明されています ヘマタイトとは赤錆のことですた酸化水素 が生成されるということはわかりましたが こちらのグラフの縦軸はマイクロモルと いう単位でメモリが割り振られています 実際にどれくらいのか酸化水素を得られる のか計算してみますか酸化水素は1m あたり 34.0147グラムですまた1モルは 100万枚苦労守るとなりますつまり計算 するとたサンタ水素1枚苦労守るは 0.03ミリグラム程度しかないという ことになります今回のグラフを見ると 600秒でさんマイクロモルのた酸化水素 が発生していますつまり10分間で0.1 ミリグラム程度 た酸化水素生産できるということになり
(03:17) ますこのようにしてみると少ない印象を 受けま確認してみたところ今回の検証に 使用された柄付盤のサイズはとても小さい ですが明日基板のサイズは25mm かける 17mm となっています当然大型化すれ ば過酸化水素の生産量を増やすことができ ます さて太陽光発電と水の電気分解を 組み合わせることによっても水素生3でき ますこの場合水素と酸素を得ることになり ますが今回の手法であれば酸素に代わって 消毒漂白土壌改質など多用途で利用できる 過酸化水素オンサイトで製造できます酸素 よりもた酸化水素の方をが高付加価値で あり太陽光水素のコスト低下や利用拡大に 貢献すると説明されています人工光合成の 手法の1つとして光触媒によって水素生産
(04:25) する技術は様々な研究機関によって対応髪 が進められています現在経済産業省などは 追走への変換効率10%を目標としてい ますしかし10%を実現したとしても太陽 光によって得られた水槽の価格は計経済的 に見合わないという可能性があります今回 の技術は水素と同時に亜酸化水素も製造 できます今日大するほかの技術と比べて高 付加価値で競争力のある次世代型対応高 利活用システムになるあのーを性があると 説明されています経済性という観点につい てもう少し見ていきます過酸化水素水 オキシドールは有用な物質ですがそれほど 高級な商品ではありません水素の化学低減 に役立つ報道の幸彼があるのかは微妙な ところです
(05:30) また他の研究事例を見ると人工光合成は大 規模化した時の配管整備などが大変である ということがわかっています今回の仕組み では水槽に加えて過酸化水素 体臭うする配管も整備が必要となります 単純に考えると設備投資費が倍になると いう可能性もありますまた重箱の隅を つつくような話になりますが今回の仕組み で利用されているはきんでん曲の存在も気 になります燃料電池でも問題となってい ますが白金の仕様は製造コストの上昇にも つながりかねませんさて説明資料を見て いるとメソ結晶という言葉は出ています このメソ結晶はどうのような役割を果たし ているのか見ていきます光触媒反応におけ る効率低下は光照射によって生成した電子
(06:36) と正孔が基質分子と反応する前に採血後を してしまうことが原因となっていますこの 際欠乏をできるだけ減らすためにメソ結晶 が採用されています今回の研究では光触媒 粒子の配向 揃えて3次元構造を課したメソ結晶を ソルボサーマル方によって合成しています ソルボサーマル方は高温高圧の溶媒を用い て答えを合成する方法です人工水晶の工業 化のために 1950年代初頭にアメリカでソルボ サーマル方がタイ発されていますメソ結晶 技術は光触媒の微粒子 数十 nm を精密に並べることで電子と 正孔の流れを制御する技術となっています まとめです神戸大学が赤錆と鈴としたんに よる光触媒を派表紙ています太陽光を庁舎
(07:44) することで水素と過酸化水素を同時に訂正 できる機能を持っています人工光合成の 新しい技術として今後の発展が期待され ますここまでご視聴いただきありがとう とーございましたこのチャンネルでは新 エネルギーや電池電気自動車に関する情報 を発信していますよかったらチャンネル 登録高評価 sns 共有をして いただけると嬉しいですいつも高評価 ボタンを押していただいている皆様本当に ありがとうございまーおっ
