人工光合成甲烷技术，松下使用新催化剂开发成功

松下和丰田中央研究所此前均利用人工光合系统成功合成过蚁酸（HCOOH）注1）。但蚁酸仅限于防腐剂等用途。

如果可以合成甲烷，用途会一举扩展。这是因为，除了作为燃气燃料直接使用之外，还可通过重整制成氢，用于燃料电池。针对一直受限于化石燃料及生物质的甲烷供应源，松下开辟出了一条可利用无穷无尽的原料进行工业合成的道路。

该人工光合系统没有采用完全模仿植物光合作用的方法，只是利用了无机材料。不过，采用了水氧化“明反应”和还原二氧化碳“暗反应”这两个过程，这点与植物的光合作用相同。

松下在开发出成功合成蚁酸的光合系统以后，开始在明反应中采用氮化镓（GaN）类光学催化剂。据介绍，氮化镓适合将电子的能量提高到二氧化碳的还原等级。“以前采用氧化钛（TiO2）等，但用于还原二氧化碳还不够有力”（松下R＆D本部尖端技术研究所环保材料研究小组主管研究员四桥聪史）。

另一方面，暗反应所用金属催化剂，此次采用了铜（Cu）类材料。与合成蚁酸时的光合系统的最大不同之处也就在于这种金属催化剂。合成蚁酸时采用的是磷化铟（InP）类材料。“通过更改暗反应的金属催化剂，不仅能够合成蚁酸、甲烷和生成氢，还能够合成酒精”（松下的四桥）。

目前存在的课题是甲烷的合成效率仍然很低。截至目前，以蚁酸的燃料能量相对于投入光能的比率来定义的合成效率为2％，而甲烷却只有0.04％。松下表示，“要想实用，合成效率需要提高到1％以上。我们力争实现这一目标”。（作者：野泽 哲生，日经技术在线！供稿）

（发布：杜晓萌）