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光×電気×化学でめざすカーボンニュートラル

光・電気・化学の力を結集し、持続可能なエネルギー社会を支える新しい材料と技術の創出に挑んでいます。中心となるテーマは、太陽光を使って二酸化炭素(CO₂)を有用な物質に変える「CO₂還元」と、水を分解してクリーンな燃料である水素を取り出す「水素生成」です。いずれも太陽光という自然エネルギーを化学反応に直接活かす取り組みです。ただし太陽光は天候によって出力が変わるため、余ったエネルギーを蓄えておける蓄電池の研究も並行して行っています。さらに、これらを一歩進めた独自の構想として「光充電型燃料電池」の開発にも取り組んでいます。太陽光エネルギーをいったん化学エネルギーに直接変換し、必要なときに燃料電池で電気として取り出す仕組みです。太陽電池と蓄電池を組み合わせた従来方式で生じる電力変換の損失を省けるため、より高効率なエネルギー利用が期待できます。

生命・応用化学類|准教授

石井 陽祐(イシイ ヨウスケ)

ISHII Yosuke

7 エネルギーをみんなにそしてクリーンに
9 産業と技術革新の基盤をつくろう
11 住み続けられるまちづくりを
13 気候変動に具体的な対策を

キーワード

光電気化学
CO₂還元
水素生成
蓄電池
光充電型燃料電池

担当分野・プログラム

研究区分

無機・錯体化学、分析化学
無機材料化学、エネルギー関連化学
物理化学、機能物性化学

研究テーマ

  • 光電気化学を用いたCO₂還元・水素生成触媒材料の開発
  • カーボンニュートラルに向けた次世代蓄電池材料の開発
  • 光充電型燃料電池の開発
  • 高圧力下における電気化学反応の学理解明

メッセージ

私たちの身の回りのエネルギーの多くは、電気という形で使われています。しかしその「電気」がどのように生まれ、蓄えられ、変換されるのかは、実は奥深い化学の世界とつながっています。私の研究室では、光・電気・化学の力を組み合わせて、太陽光から水素をつくったり、CO₂を有用な物質に変えたり、新しい蓄電池を開発したりと、カーボンニュートラル社会の実現に向けた研究に取り組んでいます。特に「太陽光で直接充電できる燃料電池」は、世界でもユニークな発想です。正解のない問いに向き合い、自分の手で答えを探す研究の面白さをぜひ一緒に体験してください。