横浜国立大学と科学技術振興機構の両者は、火力発電所由来の排ガスに含まれる二酸化炭素(CO2)と、廃棄太陽光パネルから回収されたシリコンを直接反応させて、有用物質である「ギ酸」を合成することに成功したと、7月15日に共同発表した。

同成果は、横国大大学院 工学研究院の本倉健教授、電源開発、産業技術総合研究所の共同研究チームによるもの。詳細は、米国化学会が刊行する天然資源と廃棄物資源の持続可能な利用に関する学術誌「ACS Sustainable Resource Management」に掲載された。

現在、2050年のカーボンニュートラルを実現するため、再生可能エネルギーの普及が進んでいる。なかでも一般家庭で普及が最も進んでいる太陽光発電は、今後も需要の伸びが予想されている。

一方で、太陽光パネルの耐用年数はおよそ20〜30年のため、今後、寿命を迎えたパネルの大量廃棄が懸念されている。新たな廃棄物問題を生じさせないためにも、使用済み太陽光パネルに利用されている素材をリサイクルする技術が必要だ。パネルの素材であるガラス、アルミフレーム、金属などを分離する技術はすでに実用化段階にある。しかし、全体の重量当たり約3%を占めるシリコン部位に関しては、有力なリサイクル方法が確立されていないことが課題だった。

カーボンニュートラル実現のためには、再生エネルギーの利用率向上だけでなく、大気中から温室効果ガスであるCO2を減らすことが不可欠だ。そのためには、植物が光合成でCO2を有用な成分に作り替えるように、CO2を資源化する技術が求められている。それも、火力発電所や工場などの多量の排ガス中に含まれるCO2を直接利用する技術が期待されている。

研究チームはこれまでの研究で、純粋なCO2と高純度シリコンを反応させ、CO2を還元しギ酸が得られることを報告済みだ。防腐剤・殺菌剤・洗浄剤などとして各種産業において幅広く活用されているギ酸は、年間約2万トンの国内需要があり、CO2から合成する資源として有用だ。

そこで今回の研究では、実際の廃棄太陽光パネルから分離・回収したシリコン部位を活用し、火力発電所からの排ガス中のCO2を反応させ、ギ酸と多孔質シリカを合成する触媒反応の開発を試みることにした。

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（波留久泉）

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