このナノテクスチャーという手法は、プラチナのような高価で希少な素材を必要としない。したがって、コスト的にもさまざまな触媒に応用しやすい。

この研究チームの最初の分析では、この触媒のトゲ状の表面は、『二酸化炭素からエタノール』という反応が起こりやすくなる場所を豊富に提供しているという。「これらは、50ナノメートルの避雷針のようなものです。電気化学反応は、そのトゲの先端に集中するのです」とRondinone氏は説明する。

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低コストな素材を使い、常温の水で反応させることができるため、研究者たちは、この手法が産業レベルまでスケールアップさせて適用することが可能だと考えている。たとえば、風力発電や太陽光発電によって生み出された余剰電力を貯蔵することにも活用できる。

風力発電や太陽光発電は、発電量が気象条件によって左右されやすい。したがって、供給が安定しないというのがひとつの弱点だ。しかし、条件がいいときに発生する余剰電力を使ってエタノールという燃料を生成しておけば、条件がわるく、発電量が低いときに、そのエタノールを使ってエネルギーを生み出し、不足する電力を補うことができる。

研究チームは、今後、エタノールを生成できる割合を改善し、この触媒の特性をさらに詳しく知るための研究を進めていく予定だ。

風力発電や太陽光発電など、自然エネルギーの活用の課題のひとつが供給の不安定さだ。しかし、このような研究が進めば、安定供給が実現していくようになるかもしれない。今後、実用化が期待される技術だ。

【参考】

※ Nano-spike catalysts convert carbon dioxide directly into ethanol – OAK RIDGE National Laboratory

【動画】

※ Nano-spike catalysts convert carbon dioxide directly into ethanol – YouTube