人工光合成とは？｜DX検定のシラバスから重要トピックをご紹介 ver.6
皆さん、こんにちは。
関西でIT営業をしているへりおです。
本日は、DX検定のシラバスにある重要Wordに注目し、
なぜ今必要と言われるのか。
もたらす未来はどのようなものなのか。
さまざまな視点からDXを知るためのコンテンツです。
今回のWordは、「人工光合成」
それではいきましょう！
人工光合成とは？
人工光合成は、自然界で行われる光合成のプロセスを模倣した人工的な方法。太陽光を利用して水と二酸化炭素から燃料や化学物質を合成します。
通常の光合成では、植物や藻類が光エネルギーを利用して二酸化炭素を固定し、酸素と有機物を生成します。しかし、人工光合成では人工的な触媒や素材を使用して、光エネルギーを効率的に取り込み、燃料や化学物質の合成を行います。ここで生まれる水素はグリーン水素と言われます。
人工光合成の研究は、光触媒や電気触媒、光吸収材料などの開発を含み、さまざまな科学分野で進められています。太陽エネルギーと水から酸素と水素を作れる度合を太陽光変換効率と言います。植物では0.2~0.3%のところ、人工光合成では10～20％を目指しています。（実際に、豊田中研が、2021年には世界最大級の1m角人工光合成セルで世界最高の太陽光変換効率10.5％を実現したと発表）
将来的には、人工光合成技術が実用化され、持続可能なエネルギーの供給や環境保護に貢献することが期待されています。
人工光合成がなぜ必要なのか？
化石燃料への依存軽減
現在のエネルギー供給は化石燃料に依存しており、その使用には環境への負荷が伴います。人工光合成によって、化石燃料に頼らずに燃料や化学物質を製造することが可能になれば、二酸化炭素排出の削減や環境保護につながると期待されています。
エネルギー貧困地域へのアクセス向上
一部の地域では電力供給が不安定であり、エネルギー貧困が存在しています。エネルギー高は最貧国に最も打撃を受けます。1.7億人が代金払えない状況に陥ると言われています。
人工光合成によって、太陽光を利用したエネルギー供給が可能になれば、電力へのアクセスが向上し、経済や社会の発展が促進されることが期待されています。
人工光合成がもたらすDXな未来とは？
クリーンエネルギーの供給
人工光合成技術によって、太陽光を直接活用してクリーンなエネルギーを供給することができます。これにより、化石燃料への依存を減らし、持続可能なエネルギー源に転換することができます。また、人工光合成によって生成されたエネルギーはデジタル技術と組み合わせることで、エネルギーの効率的な制御や運営が可能になります。日本は技術力が世界トップレベルで、三菱ケミカルやトヨタなどが、2030年に大規模な実証実験を実施する予定です。
資源の持続的利用と循環型経済
人工光合成は再生可能な原料から化学物質を合成することができます。これによって、枯渇する可能性のある資源に依存する必要性が減り、循環型経済の実現が促進されます。デジタル技術の活用により、資源の効率的な管理やリサイクルプロセスの最適化が可能になります。
まとめ
人工光合成は、太陽光を使って水と二酸化炭素から燃料や化学物質を作り出す技術です。これにより、化石燃料への依存を減らし、環境に負荷をかけずにエネルギーを供給できるようになります。人工光合成の実用化により、持続可能なエネルギー源への移行が進み、化石燃料への依存軽減やエネルギー貧困地域の改善が見込めるでしょう。
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