食べることもできるオール天然素材のCO2吸収ナノスポンジ、ノースウェスタン大が開発

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ノースウェスタン大学の研究チームが、天然素材だけを使ってCO2吸収能力の高いナノスポンジを開発したとのこと。CO2の検出・吸収・貯蔵に使用できることに加え、人体に無害な糖や塩で構成されているため、食べることもできるそうです。

黄色の色素を埋め込んだMOFsがCO2を吸収すると赤く変色する。CO2を放出すると黄色に戻る (Image courtesy of Northwestern University)

開発された材料は、有機金属骨格体(MOFs)と呼ばれる多孔質の結晶です。従来のMOFsも高いCO2吸収能力を持っている点は同じですが、構成材料に原油や有毒な重金属が使われているという問題がありました。

一方、新しいMOFsの主成分であるγ-シクロデキストリンという糖分子は、コーンスターチから取れる天然の再生可能バイオ資源です。この糖分子を、塩から取れる安息香酸カリウムや水酸化ルビジウムなどの金属と組み合わせてMOFs化することで、良好なCO2吸収性能が得られたといいます。

「新しいMOFsの材料として利用している糖分子は、それ自体が植物の光合成によって大気中のCO2から作られたものです。そして、そのMOFsを使って、さらに多くのCO2を吸収する。つまり、天然素材のMOFsは、単に無害というだけでなく、その製造過程でもCO2削減効果があるわけです」と研究チームのRoss S. Forgan氏は話しています。

このMOFsは、CO2検出機能も持っています。MOFsの空隙にpHインジケータと呼ばれる黄色の色素を埋め込み、CO2を吸収させると、色素が赤く変色します。その後、濃度の濃い場所から遠ざけると、MOFs内部に溜まっていたCO2が放出され、MOFsは再び黄色に戻るといいます。新しいMOFsは、仕組みがシンプルな上に、低コストで環境性能も高いことから、商用化についても期待できそうです。


発表資料

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