アメリカのカリフォルニア大学バークレー校(UC Berkeley)で行われた研究によって、葉っぱがもし小さな化学工場だったら――そんな想像を現実にする小さなパネルが誕生しました。

太陽の光と空気から直接エネルギー源を作り出すこの「人工葉」パネルは、切手ほどの大きさながら、二酸化炭素(CO₂)と水、それに少量の添加物であるグリセロールから、エチレンやエタンといった炭素を2つ含む燃料分子を生み出します。

エチレンはプラスチック製造の基幹原料ですが、現在は石油や天然ガスなど化石資源由来に頼っています。

人工葉の技術によって将来はCO₂からエチレンのような重要物質をクリーンに生産できる道が開けるかもしれません。

太陽光だけをエネルギー源として利用し、追加の電力なしでCO₂から炭化水素を合成できるという、持続可能エネルギーに向けた大きな一歩として注目されています。

太陽と空気だけで燃料を生む「小さな奇跡」は、私たちのエネルギーの常識をどこまで塗り替えるでしょうか?

研究内容の詳細は2025年2月3日に『Nature Catalysis』にて発表されました。

目次

  • CO₂が資源化する時代になるか?
  • 二酸化炭素を吸って燃料を吐く、超光合成を実現

CO₂が資源化する時代になるか?

ミニチュアの葉っぱ工場”の断面図
ミニチュアの葉っぱ工場”の断面図 / 図は“ミニチュアの葉っぱ工場”の断面図で、上のペロブスカイト層が太陽光を電気に換え、その電気が下の銅ナノフラワーへ流れ込む様子を描いています。銅の花びらに電子が届くと、取り込まれたCO₂が手をつなぎ直してエチレンなど2炭素の燃料分子に変身します。同時に余った正孔がグリセロールをゆるやかに酸化し、無駄なく副産物も作る──たった一枚のパネルで「光集め」から「燃料合成」までが一直線に進む仕組みをひと目で示した図です。/Credit:Virgil Andrei et al . Nature Catalysis (2025)