人工光合成技術動向・研究トレンドと変換効率の高効率化

東日本大震災と原発事故以降、再生エネルギーの新たなビジョン構築が検討されています。太陽エネルギー利用において、太陽電池や太陽熱利用に次ぐ第三の技術として人工光合成が注目されています。人工光合成反応の中でも光触媒や光電極を用いた水分解水素製造は最も有望な技術と考えられていますが、その現状と展望についてわかりやすく解説します。如何に単純な構造で高性能化できるかがポイントです。 　当グループは可視光での光触媒水分解に世界で初めて成功しています。光触媒および光電極のどちらにおいても世界最高の太陽エネルギー変換効率を達成しており、その詳細についても説明します。

1. 背景
   1. 世界のエネルギー状況
   2. 地球温暖化と資源枯渇
2. 原理
   1. 光触媒の原理
   2. 光電極の原理
3. 人工光合成とは何か: 定義、目的、意義
4. 国内外のプロジェクト動向
   1. 米国の状況
   2. 欧州やアジアの状況
   3. 日本の状況
5. 粉末光触媒による水の完全分解の歴史
   1. 紫外線
   2. 可視光
   3. その他: 炭酸ガス固定など
6. 炭酸塩などの添加効果
   1. 背景と意義
   2. 原理
   3. 最近の進展
7. 光合成機能を模倣した可視光での光触媒水分解 (Z-スキーム型)
   1. 背景と意義
   2. 原理
   3. 最近の光触媒の進展
8. レドックス媒体を用いた光触媒-電解ハイブリッドシステムによる水素製造
   1. 背景と意義
   2. 原理
   3. 最近の光触媒の進展
9. 半導体光電極による水の完全分解の歴史
   1. 背景と意義
   2. 原理
   3. 最近の光電極の進展:
10. 可視光応答性半導体の高速自動スクリーニング
11. 人工光合成の実用化のために
• 質疑応答