第 1 回CS3会議

初日午前中の最初のセッシ

はじめに

ョンは、
「人工光合成/光触媒人類が直面している多くの課題に化学による水分解と炭酸ガス固定」の立場から挑戦するために、毎年テーマで日本が担当し井上教授が司を決めて、世界の第一線の化学者が自由会した。最初に堂免教授が、に討議する CS3（Chemical Science and

光触媒を用いた水分解の研究

Society Symposium）という試みが今年かの最先端の状況を講演した。

ら始まった。第 1 回は今年 7 月 22 日〜

これまでは紫外光を利用して26 日にかけて、ドイツの Kloster Seeon でいたが可視部に吸収がある触開催され、 Sunlight to power the world を媒を用いることにより可視光テーマに日米英独中の 5 ヵ国から 32 人の利用に研究の焦点が移っての科学者とそれぞれの国の化学会と研究いることが強調された。

写真 1

会議場の風景最後のセッションは「不連続に供給さ資金供与機関の関係者が参加した。日本

第二セッション「バイオマスを通じたれるエネルギーの貯蔵・運搬・配給」でからは、首都大学東京の井上晴夫教授を

太陽光のエネルギー利用」の担当は英国米国が担当し、カルフォルニア工科大学団長に、橋本和仁東大教授、田中晃二分で、バス大学の Peter 教授が司会をした。の Haile 教授が司会した。基調講演では

子研教授、堂免一成東大教授、原 亭和

インペリアルカレッジの Barber 教授が基MIT の Nocera 教授がエネルギーの実用

東工大教授、石谷 治東工大教授に日本調講演をし、10 億年かけて蓄積された的な貯蔵法が確立するまで太陽電池は普学術振興会プログラムオフィサーの岡畑

化石燃料をわずか 1000 年で使いはたそ及しないだろうと述べた。その上で、推恵雄東工大教授と日本化学会から太田がうとしていることや、現在、地球に降り奨するシステムとして、水を電気分解し参加した。

そそぐ太陽熱は 10 万 TW（テラワット）て得られた水素を運搬しやすい物質にな

討議内容

あるが、植物に捉えられているのは 200

おして貧しい国々に供給することを提案

TW で総合効率は 0.2％にすぎないことした。

昨年 9 月に各国から 1 名の代表（我が国からは井上教授）で構成する科学委員を紹介し、バイオエネルギー利用の必要性を熱く語った。

2 日目の夕刻、5 ヵ国の団長が集まり、CS3 声明発表のための骨子について検討会が組織され、電話、メールなどでの意

2 日目の午前中の第三セッションは「有した。一般社会、政治家、研究資金供与

見交換を経て、全体を 4 つのセッション

機・無機ならびに色素増感型を含む太陽機関、とともに、次世代研究者、学生へに分けて討議をすること、各国がセッシ電池」で北京の物理・化学技術研究所ののメッセージを発信することや、人工光ョンの進行を受け持つこと、ホスト国のTung 教授が司会をした。上海物理技術研

合成（光エネルギーの化学変換）、光エドイツがまとめを担当すること、各セッ究所の Chu 教授が基調講演を行い、太陽ネルギーの電気エネルギーへの変換、バションでは約 40 分の基調講演、数人の電池の原理と現状を概説した。2030 年にイオマスエネルギー、光エネルギーの貯コメント講演（5〜10 分）と自由討議で太陽電池の発電コストが他のソースのコ蔵の各分野で挑戦すべき重要課題を盛り構成すること、などが決められていた。

ストとクロスするであろうと予測した。

込むことを決めた。

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化学と工業 │ Vol.62-9 September 2009

太陽光エネルギーの利用（第1回CS3会議からの声明）
社会の挑戦

挑戦すべき重要課題

太陽が 1 時間の間に地球に供給するエネルギーは、世界太陽エネルギーの燃料への転換：人工光合成は、自然界の 1 年分の消費量に匹敵する。そしてこれは 100 万年かけで植物が行う天然の光合成を模して、太陽光を炭水化物のて化石燃料の形で蓄積された量と同じである。化石燃料は形に変える過程である。人工光合成を広く使われうる低コ持続可能なエネルギー源ではなく、我々はそれへの依存をストで持続性のあるものにするには何が必要であるか。

断ち切らなければならない。そして太陽エネルギーは最も

1）人工光合成の主要物質である二酸化炭素の還元と水素有望な代替候補の一つである。問題は、いかにそれを利用するかである。の発生効率を向上させること。
2）人工光合成における集光工程と化学変換を集積合体させること。

化学の重要性
エネルギーをある形から別の形にかえるのは根本的に化

すでに地球上に存在する太陽光エネルギーの活用：バイ学反応である。したがって化学は太陽エネルギーを燃料にオ燃料は、すでに太陽エネルギーの巨大な受け皿として自変える技術を開発する試みの鍵を握っている。地球のエネ

然界で形成された植物体から作られたエタノールのようなルギー問題の解を太陽に求める国際連携と革新的な思考をエネルギー源である。バイオ燃料を広く使われうる低コス始めるべく、五つの国の化学会から 30 人の指導的科学者

トで持続性のあるものにするには何が必要であるか。

が 2009 年 7 月ドイツの Kloster Seeon に集まった。CS3 の国

3）バイオマスエネルギー変換に関与する化合物の脱酸素際的、学際的な性格が太陽エネルギー利用に必要なアイデ
ィアの相乗という新しいパラダイムを構築した。あわせて大切なことは、3 日間の討議を経て、各国の、そして国際過程を制御する手法を確立すること。
4）植物の二酸化炭素固定の効率を向上させるために生化学的手法を用いること。

的なエネルギー開発が太陽エネルギーの科学と技術にさらに向けられなければならないことが明らかになった。

太陽エネルギーの電気への変換：太陽エネルギーを直接電気に変換する太陽電池の普及は、その高コストのゆえ太陽エネルギーの科学と技術の強化に向けてに、普及が制限されている。太陽電池を広く使われうる低・今日の発見は明日の技術である。今日我々が利用可能なコストで持続性のあるものにするには何が必要であるか。

太陽エネルギーは大規模での実施に高いコストがかかる

5）太陽電池の能動部分、受動部分を構成する汎用材料という制約がある。社会と科学は、今日の技術からだけ（存在量、無毒性、低価格、低製造エネルギー、耐久ではなく、将来の技術も使って、より安価で持続可能な性）の開発エネルギー問題の解決策を求めなければならない。
・今日、化学に投資することは明日に投資することであ6）安定で高効率の第 3 世代太陽電池を実現させるために化学を応用する。

る。化学はエネルギー問題の解決には必須である。化学において強力な基礎研究プログラムを保持することは、収集され変換された太陽エネルギーの貯蔵：我々は、太太陽エネルギーの潜在価値を引き出すために必要不可欠陽エネルギーを他のエネルギー形態に変換し、かつ貯蔵しである。

なければならない。大規模で使われうる低コストで持続性

・今日の化学の学生は明日のエネルギー科学者である。社のある太陽エネルギーの貯蔵システムを構築にするには何会は地球上のエネルギー問題を解決するために、革新的が必要であるか。

で太陽を基本においた手法に熱意をもって取り組む新し7）太陽エネルギーを捕え、貯蔵する新しい方法の設計

い世代のエネルギー科学者を必要としている。

8）自己修復機能をもつ劣化しない太陽エネルギー変換システムの設計

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表1

CS3 参加科学者

中国

Prof. C.-H. Tung（Tech. Inst. of Phys. and Chem.）
Prof. H. Chen（Zhejiang Univ.）Prof. J. Chu（Shanghai Inst. of Tech. Phys.）Prof. F. Huang（Ins. of Botany）
Prof. D.C. Li（Inst. of Chem. Phys.）Prof. Q. Meng（Inst. of Phys.）
ドイツ Prof. F. Schüth （Max-Planck-Inst. für Kohlenforschung）
Prof. P. Bauerle（Univ. of Ulm）
Prof. J. Janek （Justus Liebig Univ. Giessen）
Prof. W. Leitner（Inst. für Tech. und Makromol. Chem.）
Prof. H. Michel（Max-Planck-Inst. für Biophysik）
Prof. K. Müllen（Max Planck Inst. for Polymer Research）
Prof. R. Schlögl（Fritz-Haber-Inst. der Max-Planck-Inst.）
日本
Prof. H. Inoue（首都大東京）
Prof. K. Domen（東大）
Prof. M. Hara（東工大）
Prof. K. Hashimoto（東大）
Prof. O. Ishitani（東工大）
Prof. K. Tanaka（分子研）
英国
Prof. L. Peter（Univ. of Barth）
Prof. J. Barber （Imperial College London）
Prof. A. Harriman（Newcastle Univ.）
Prof. T. Jones（Univ. of Warwick）
Prof. A. Mills（Univ. of Strathclyde）
Prof. C. Pickett（Univ. of East Anglia）
米国
Prof. A. Compaan（Univ. of Toledo）
Prof. M. Davis（NREL）
Prof. E. Fujita（Brookhaven National Laboratory）
Prof. S. M. Haile（California Inst. of Tech.）
Prof. S. Maldonado（Univ. of Michigan）
Prof. D. G. Nocera（MIT）Prof. M. Jane（Schultz Tufts Univ.）

写真 2

Kloster Seeon の建物

今後の進め方る分野でないことを指摘した。中国で開催する可能性があることを考慮し、Sustainable

23 日の昼食後約 1Materials（Materials for Sustainability?）を取時間をかけて、各国り上げたいという中国の Shuai 教授の意の化学会並びに研究向を尊重することとした。

資金の供与機関の代おわりに表が集まり、今回の反省と今後の計画に会場となったドイツ南部 Kloster Seeonついて話し合った。

は、ミュンヘンとオーストラリアのザル

次回開催は、中国ツブルグとの中間に位置する田舎町にあと英国が関心を示り、四方を水に囲まれた中世風の美しいし、自国へ戻ってか建物である。Kloster とはドイツ語で修道ら最終的に決めるこ院を意味し、かつて修道院があったためこれを受けて、3 日目の午後、ドイツととした。次回のテーマについては、水にこの名前がつけられた。今日人類が抱Max Plank 研究所の Schüth 教授の司会での問題を取り上げようという意見と、水えている問題の多くは 1 国で解決できる

今後の重点課題の抽出と声明文の討議がの問題は化学以外の要素が強く、これをものではなく、こうした形で世界中の化行われた。声明文の内容を前ページに示論じる化学者を集めるのは難しいという学者が意見を交換できる場をつくったこす。

意見が対立した。また、健康に関するテとは非常に有意義であったと考える。

ーマは、米国の NSF が自機関で関与でき〔太田暉人（本会常務理事）〕Ⓒ 2009 The Chemical Society of Japan1008

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