接近關西

人工光合成新技術受到矚目!

 人工光合成研究正在受到全世界的矚目。這一令人嚮往的技術,被認為會在不遠的將來解決人類正面臨著環境問題、能源問題、糧食問題。
 
 在日本,Panasonic公司最近開發了人工合成光技術。只利用陽光從CO₂和水中生成有機物,其效率與自然界植物基本相同。
自然界的光合作用原理是,接受陽光照射後,將水分解,產生氧離子和氫離子、電子。利用在此過程中生成的物質和CO₂,生成有機化合物(葡萄糖)。
 Panasonic公司將用於LED(發光二極體)照明的氮化鎵半導體製成接受陽光的光電極,在生成有機物的電極上用銦作為催化劑。光合成效率為0.2%,是世界之最。(詳見上面的人工光合成系統結構圖)
現在,生成的有機物為“蟻酸”,是防腐劑和抗菌劑的化學原料。今後,將致力於醇類物質的高效率生產。

 此外,由大阪市立大學以產業與大學合作的方式成立了人工光合成研究基地“人工光合成中心”,計劃於2013年3月竣工,同年6月投入使用。
 大阪市立大學神谷信夫教授等組成的研究小組首次探明瞭存在於葉綠素當中的蛋白質複合體“光系統Ⅱ複合體”的詳細結構。該物質在植物的光合作用中,用陽光分解水並生成氧的過程中起到重要作用。2011年4月,這篇研究論文發表在英國自然雜誌《Nature》電子版上。此外,去年12月,此項研究成果被選為美國科學雜誌《Science》的2011“10大突破”,引起了全世界的關註。(詳細請看下的圖:光系統Ⅱ複合體的全體結構圖,2個標識紅圈處是氧生成的中心位置)
 如果進行與光系統Ⅱ複合體相似結構的催化劑的開發,做成人工光合成裝置的話,由CO₂生成甲醇就將成為可能。大阪市立大學研究中心的目標是在2030年之前確立商業應用技術。

 
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光系統Ⅱ複合體的全體結構圖
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人工光合成系統結構圖(單擊擴大圖像)
 
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