水素エネルギーを使った燃料電池自動車が注目されています。外部から水素を燃料として供給して、充填した水素と酸素を化学反応させて発電し、電動機を動かして車を走らせます。メリットとして、二酸化炭素や大気汚染の原因となる有害物質を排出しないこと、電気自動車に比べエネルギー補給が短時間で済むことなどが挙げられ、究極のエコカーとして期待されています。

燃料電池は燃料を追加し続けることで長い時間連続して電気を取り出すことが可能です。燃料電池の利用範囲は広く、燃料電池自動車のほか家庭用燃料電池またはコージェネレーションシステム「エネファーム」、携帯電話の充電システムなどにも活用されています。

グリーン・環境化学の分野の中で、私は水の分解の研究を行っています。水を電気分解すると水素と酸素が発生します。その逆反応を利用して水素と酸素の反応から電気を作ったものが、自動車産業でも注目されている燃料電池です。しかし、水素をどこからどのようにして獲得するかが大きな課題となっています。

今日、「水素社会」の実現に向けて様々な取り組みが行われています。それは水素がクリーンなエネルギーだと思われているからです。しかし本当にそうでしょうか。実は大部分の水素は化石燃料を原料として製造されています。そこで当研究室では、太陽光と水を利用して水素を生み出すための、真にクリーンな水素製造システムを研究しています。

人工光合成の仕組みをつくることを目指す

また、もう一つの追求するテーマは、もう一つの水の分解物である酸素を生み出すシステムの開発です。水分解によってできる酸素を新たに生み出すことは、自然界の光合成と深く関係しています。それは化学合成によって人工光合成を実現することに寄与するものです。

グリーン・環境化学の分野は、私たちを含めた生物や自然環境に与える影響を十分に考慮して安心で安定した社会を創り出すための研究を行う分野です。原料には化石燃料のように将来枯渇が危惧される資源ではなく、水のように持続的に得られる資源を用い、また太陽光のように環境に悪影響を与えないエネルギーを利用して有用物質を得るための研究を行います。「人工光合成」の研究などはその代表例と言えます。