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2025年7月18日

横国大ら、排ガス中のCO2と太陽光パネルのシリコン廃材からギ酸合成

横浜国立大学は7月14日、同大学大学院工学研究院の本倉健教授らの研究グループが、電源開発（Jパワー／東京都中央区）、産業技術総合研究所（JST）と共同で、火力発電所由来の排ガスに含まれるCO2と、廃棄太陽光パネルから回収されたシリコンを直接反応させて、ギ酸を合成することに成功したと明かした。

各者は、太陽光パネルの新たな有価値リサイクル方法の確立と排ガス中CO2の有効利用へ向け、研究が大きく進展したと説明している。

開発したギ酸合成プロセス、特殊な処理工程は不要
研究チームは今回、実際の廃棄太陽光パネルから分離・回収されたシリコン部位を活用し、火力発電所からの排ガス中のCO2と反応させることで、ギ酸と多孔質シリカを合成する触媒反応を開発した。

研究ではまず、太陽光パネルから分離されたシリコンを用いて、純粋なCO2との反応を実施した。その結果、表面に付着する不純物（アルミニウム）により、サンプルによっては、CO2の還元反応が進行しないものが存在することがわかった。そこで、研究チームらは、塩酸を使ってアルミニウムを除去。すべてのサンプルにおいて、ギ酸を生成することに成功した。

次に、実際の排ガスに含まれるCO2の活用を試みた。Jパワー社の微粉炭火力発電所を使用し、排ガス（約14vol％）を直接ボンベに回収。ガスを9気圧に昇圧させ、廃棄シリコンとの反応を検証した。その結果、最高1.10mmol（ミリモル）のギ酸（ギ酸収率は73％）が合成できた。火力発電所からの排ガスを直接反応容器に導入しても、ほぼ同様のギ酸収率が得られたという。

これらの結果は、特殊な処理工程を経ることなく排ガスをシリコンとの反応に用いられることを示しており、CO2からのギ酸合成プロセスの確立に近づいたと、研究チームは成果を強調している。

今後は、廃棄シリコンのさらなる特性調査などを進める
ギ酸は、年間約2万トンの国内需要があり、現在は防腐剤・殺菌剤・洗浄剤など幅広く活用されている。

研究グループは、これまでに純粋なCO2と高純度シリコンを反応させCO2を還元しギ酸が得られることを確認していたが、今回は実際の廃棄シリコン・排ガスを活用できることを初めて実証した。

一方で、研究では、シリコンサンプルによる反応性の違いや触媒効率など実用化へ向けた解決すべき課題が明確になったとし、今後はプロセスの実用化へ向けて、廃棄シリコンのさらなる詳細な特性調査と前処理条件の精査を実施するとともに、性能と経済性を両立する高性能触媒の探索を進めるとしている。

2025年7月17日

ワタミエナジー、ソーラーシェアリング向けに蓄電池設置　稼働開始

第4弾の再エネ開発投資も計画

ワタミエナジーによる再エネ開発投資は、本件を含め過去3回実施。現在は、第4弾として、奈良県五條市で小水力発電所の建設を予定している。

ワタミオーガニックランドは2021年4月、東日本大震災で被災し甚大な被害を受けた陸前高田市泉北地区にオープンした施設。同社は今後も、施設の整備を進め、農業や環境、エネルギーを通じて楽しみながら学べる場を提供していく。