東京都立大学 名誉教授

有用物質をつくる人工光合成

自然の恵みと知恵で変換には物質反応を促す触媒が活用されます︵図 ︶︒

オレフィンなど︶をつくることを狙っています︒そのネルギーに変換して役立つ物質︵水素︑過酸化水素︑める可視光で︑水を原料に︑光エネルギーを化学エす 反 応です︒人工光 合 成では︑太 陽 光の多 くを占︵でんぷん︶と酸素を生み出てCO 2と水から有機物

井上 自然の光合成は︑植物が太陽エネルギーを使っ植物の光合成との違いからご説明いただけますか︒

まず初めに︑人工光合成とはどのような技術なのか︑ています︒

やアドバイスなどもお聞かせいただきたいと思っ研究開発の現場をご見学いただきました︒ご感想

いと思います︒また︑本対談前に日本製鉄の製鉄・再生可能エネルギーの可能性についてお伺いしたら︑研究の進捗やカーボンニュートラルに向けたは︑人工光合成とは何か？という基本的な問いか名誉教授の井上晴夫先生をお招きしました︒本日成﹂の研究に長年携われてこられた︑東京都立大学に向けた有望技術の一つとして目される﹁人工光合福田 今年は︑﹁2050年カーボンニュートラル﹂

26

ルギーを出したあと電子は元に戻るので︑物質自気エネルギーとして外に取り出します︒外にエネ収し︑放出された電子が元に戻るときの落差を電です︒太陽電池は光を当てることによって光を吸出されプラスとマイナスに分かれるところは同じ

井 上 光 を 当てると 物 質 から 電 子︵マイナス︶
が放使う人工光合成との違いはどこにあるのでしょうか︒て太陽電池が注目されていますが︑同じ太陽光を福田 近年︑再生可能エネルギーの有力技術とし1︶︒

個あればいい︒そこ個必要です︒そして取り出し分子︵︶ができないので電子がを 個取り出しただけでは水素に戻します︒人工光合成は電子からエネルギーを取り出して元た電子がいは︑太陽電池は空間的に離し井上 そうです︒もう一つの違ますね︒

が人工光合成のポイントと言えうに電荷分離でうまく分けるのまいますが︑それを戻さないよ

ると普通はすぐに元に戻ってし福田 プラスとマイナスに分け︵図酸素や過酸化水素をつくりますて プ ラ ス は 水 か ら 電 子 を 奪 い︑ギーの物質をつくります︒そしそれを使って水素など高エネルと 同 じ な の で す が 元 に 戻 さ ず︑子が元の軌道に戻れば太陽電池とマイナスに分かれたあと︑電一方︑人工光合成は︑プラス体は何も変わりません︒

資源エネルギー庁ホームページ掲載図をもとに作成

井上 晴夫 氏植物の光合成の仕組みに学び︑地球に降り注ぐ太陽光と水を原料にエネル ギーや 有 用 物 質 を生み 出す﹁人工光 合 成﹂︒脱 炭 素 社 会の実現に向けた有望技術として期待が高まるこの研究領域において︑日本は多くの成果を生み出し︑世界をリードし続けています︒
今 年 の 技 術対 談 は︑人 工 光 合成 研 究 の 第 一人 者・東京都立大学名誉教授の井上晴夫氏をお迎えし︑研究の進捗と︑2050年に向けて人工光合成を社会実装するための課題を伺うとともに︑多角的な取り組みを通じてカーボンニュートラルを目指す日本製鉄へのエールをいただきました︒)副社長執行役員

電気エネルギー

Vol.141

人工光合成
植物の光合成光照射で生成した電子は水素生成や二酸化炭素還元に使われる（化学エネルギーとして使われる）

2

H2

1

化学の腕の見せどころです︒

生成させるのにも触媒が必要で︑が︑そこで酸素や過酸化水素を電子をとらなければなりません

学です︒残ったプラスは水からさず物質に変換するのが触媒化あれば銅触媒などと︑電子を戻のであれば白金触媒︑メタンでたその電子を使って水素を出す

2

CO2

太陽の恵みを活かして地球と共存する夢の技術﹁人工光合成﹂の社会実装を目指す

日本製鉄 株(福田 和久

電子季刊
Vol.14
季刊

27

CO2

CO2
暗反応

光照射で生成した電子は元に戻り、正孔と再結合することで発電を継続

図1 自然の光合成と人工光合成の違い
図 2 太陽電池と人工光合成の違い

有機物

オレフィンなど

人工光合成

水素
人工的な触媒正孔（基幹化学品）
有機物

でんぷん
ブドウ糖

太陽電池

水の酸化電子、水素イオン
有機物

水正孔

マンガンクラスター
（触媒）
水の還元

酸素

水酸素
明反応

水
光触媒

酸素、過酸化水素など
太陽電池パネル二酸化炭素還元

1947 年滋賀県生まれ。69 年東京大学工学部工業化学科卒業、72 年同大学大学院工学系研究科修了（82 年、博士号取得）。91 年、東京都立大学教授。研究テーマは光化学、化学反応エネルギー共役、光機能材料、人工光合成。05 年から首都大学東京教授、都市環境科学研究科長、国際センター長、人工光合成研究センター長、米国フロリダ大学客員教授、東北大学客員教授などを歴任。CREST「水を電子源とする人工光合成システムの構築」研究代表者や、JST さきがけ「光エネルギーと物質変換」領域研究総括、科研費新学術領域「人工光合成」領域代表など、オールジャパンで進める大規模研究を主導する。12 年首都大学東京特任教授、18 年首都大学東京特別先導教授を経て、現在東京都立大学名誉教授。受賞歴は、光化学協会賞、向井賞、日本化学フェロー、ポーターメダル（日本人で5 人目）など。著書（監修）に『夢の新エネルギー「人工光合成」とは何か』（講談社）など。

水素◉ プロフィール いのうえ・はるお
太陽光
太陽光
電子
光光

特別企画 技術対談

特別企画 技術対談

教科書にはない世界への興味からど華々しい最先端領域の研究が多く︑世界的に見てね︒そのころは高分子の研究が盛んで︑窒素錯体な

福田 学内に教える先生も研究室もないときですよ光化学研究の道を選ぶ

自然現象はもっと深いものではないかという印象出した︒そのときに教科書的な説明よりも実際のいのか質問したところ︑先生が回答に困って怒り当時の先生に真空部分のガラスがどうして割れな

井 上 修 士 課 程の と きに 大 手 化 学 会 社の 奨 学 金 をたのですか︒

福田 企業の研究員になるという選択肢はなかっうこともありますね︒

した︒今考えると︑よくあんな実験をしたなと思さ・周期を測ったものの︑手を離すと必ず楕円運したときです︒教科書どおり直線の単振動での長きに東京都立大学に移られた恩師から誘われ︑企博士課程に進みたい気持ちも強かった︒そんなとたのでそのままその会社に就職する流れでしたが︑われ︑衝 撃でした︒そのこともあって1960年﹁熱力学は出来上がった学問で︑発展はない﹂と言素を出す﹁本多・藤嶋効果﹂です︒国際的な総合学

半導体︵二酸化チタン︶に 紫 外 光 を 当 てて 水 素 と 酸ムやシリコンを中心元素とする金属錯体をつくり︑功しました︒現在そのメカニズムも明らかにしつつ

光子で水から過酸化水素を生成させることに成ベル賞を受賞したフランスのジャン マリー・レーありますが︑あと年 もあれ ば人 工光 合 成は分 子

ン氏 が 金 属 錯 体︵レニウム︶に光を当てるとCO 2が個 だ けで あ れ ば 光 子 束 密 度 問 題 は 回避できますね︒多種多様な触媒があると思われる
井 上 何 年 後 に どの 国 の 研 究 者 が どの よ う な 発 表んです︒これで解決できると思いきや︑その後は小生まれている感じです︒

をするのか︒面白い報告が出たらその周辺領域でので︑これからの進展が楽しみです︒

福田 現在︑生物化学や金属錯体の分子触媒︑半場当たり的に実験する傾向はあるものの︑そこか福田 1985年に構想を立てて光子束密度問題

導体光触媒などいくつかのアプローチで研究が進
触媒の難しさはどこにありますか︒に取り組み︑過酸化水素の生成に成功されましたが︑ら新たな発見がある可能性もあります︒

井 上 光 を 当 てて 電 子 と プ ラ スに 分 け て も ナ ノ 秒

大変長い道のりに思えます︒先生はどのようにモチ触 媒 で 電 子 を う ま く 貯 めて 反 応 さ せ る に は ミ リ 秒

当 時︑エポキシ化 学 反 応︵酸 化 反 応︶を 見つけ て そ井 上 化 学 産 業 技 術のは 酸 化 反 応 で す︒

また光を水滴に例えると︑ナイアガラの滝ならの反応機構も明らかにし︑いろいろなエビデンス

1

福 田 自 然 現 象 に お け る 化 学 プ ロ セス を 考 え な がケールに比べて極めて長い時間がかかります︒

が見えると証明できる﹂と︒私はそんな感じではあいの高校の同級生は︑﹁答えがパッと見えて︑答え

井 上 数 学 に 卓 越 し てフィ ー ル ズ 賞 を も ら う ぐ らならないと思っています︵笑︶︒

ら触媒反応や反応時間をうまくチューニングしてんなに密度が低いとは驚きです︒

りませんが︑この道をずっと行けば奈落の底にはえますね︒

道筋が見え︑信念を持って取り組まれた結果と言福田 場当たり的ではなく︑経験値からきちんと分の水滴が豊富に当たりますが︑太陽光は雪がちらちもあったので︑光子束密度問題も必ず水の酸化生︵ 秒の1000分の１︶程度かかります︒

ら降るようなものです︒一つの光子が当たってプラ秒後です︒水から酸素を取り出すには成物で解けると確信していました︒

ベーションを維持されたのですか︒︵ 秒の 億分の ︶程度で元に戻ってしまいますが︑められていますが︑先生が取り組まれている分子康状態が続き︑近年になって再びいろいろな成果が福田 光子触媒でいけると思っています︒

目です︒約 年間で つの画期的な研究成果が出た

15

スとマイナスに分かれたのち︑次の光子が当たるのは 約

つ電子を取らなければならない︵ 電子酸化生成物︶

4

いくことが重要なんですね︒それにしても光がそ

328
Vol.14
季刊も︑光化学を専門とする研究者は少なかったと思います︒当時は教科書もほとんどなかったでしょうし︑化学実験用の機器もなかったのではないでしょうか︒

福田 先 生が研究者を目指され︑光 化 学︑なかでも人工光合成の研究に取り組まれるようになったを受けたのが最初です︒もう一つよく覚えている
いただき︑すでに学生結婚していて収入も必要だっラス製作会社の方に相談してつくっていただきま心でしたが︑実験に使う水銀ランプがないのでガ当時は可視光ではなく紫外線の光化学が中井上

年 生のターニングポイントを教えていただけますか︒
井上 研究への興味という点では︑中学︶ ︑理科の真空状態を見る﹁トリチェリーの実験﹂︵※ で年生の物理の授業で振り子の実験を動になる︒そこで楕円運動について長文レポート業の方には申し訳なかったのですが恩師の助手とのは︑高校を書いて提出したところ︑百点満点で120点をして採用していただきました︒

ちらちらと降り注ぐ太陽光に反応をチューニングもらった︒考察して答えを求める楽しさを味わいました︒
福田 そうした高校生はなかなかいません︒チャ
レンジしたい︑わからないことを知りたいという知的好奇心が原動力ですね︒光化学を専攻されたのには何かきっかけがあったのですか︒
福 田 人 工 光 合 成 研 究 の 先 鞭 を つ け た の は︑代に始まったばかりで︑これから世界的に発展す術雑誌﹃ネイチャー﹄に掲載され世界的に注目され井上 工業物理化学の大家である牧島象二先生が︑る段階にあった﹁光化学﹂に興味を持ちました︒大ました︒その後︑研 究はどのように進展してきた年に公表された︑水中の学の卒業論文は銅触媒がテーマでしたが︑修士課のですか︒

1967 年 に 発 見 さ れ程に入ったら光化学を専攻しようと思いました︒

井上 私はこれを﹁光子束密度問題﹂と呼んでいます︒

構想を立て︑ 年間続けた一連の研究でアルミニウを検 討し︑過酸化水素︵電子 酸化生成物︶を生む

光子だけで次の光子を待たずに反応させる機構

井上 私は﹁ つのマイルストーン﹂と呼んでいますが︑ つ目が﹁本多・藤嶋効果﹂です︒ つ目は︑金属錯体︵ルテニウム︶で電子を つ取って水にさらすと酸素が出るという︑アメリカでの 年の発見です︒
当時は電気分解以外で水を化学的に酸化できるとは2COに変換されることを見つけました︒これが つ誰も思っていなかった︒そして︑翌年の 年︑ノー10

13ので︑一つずつ取り出すと 秒× と分子の時間ス4※1 トリチェリーの実験：1643 年にイタリアのエバンジェリスタ・トリチェリーが行った、ガラス管と水銀を使って真空と大気圧を示す実験。
Vol.14季刊293高校時代
光化学研究の開始

1720.231

修士論文の発表会

2310100.2

化学反応の瞬間を見るレーザーフラッシュフォトリシス実験
分子触媒による人工光合成の実験風景

183112824111

特別企画 技術対談

ご見学いただきましたが︑ご感想はいかがですか︒

しています︒研究所でラボ実験設備﹁シーラボ﹂をれたパイロット規模の試験設備をつくる予定です︒

を 行っており︑２０３０年には実 用 化 を 視 野に入

そ こに 入 れ た 藻 類 で C O 2を 吸 収 さ せる 技 術 開 発

そ の一環 と し て︑研 究 所 に 大 型 水 槽 を つ く り︑鉄づくりを基軸とする
井上 なかなかユニークですね︒磯焼け修復の経時
ただしCO 2の吸 収については︑ご指摘のとおり︑藻場造成によるブル︱カーボンの取り組みを展開

日本製鉄の幅広い研究領域を紹介
変化が写真で紹介されていましたが︑わずか半年〜

福田 本日はこの対談の前に︑製鉄所と研究所を熱延工場はそのスケールの大きさに感動しました︒

多かったのですが︑製鉄現場を見るのは初めてで︑

井 上 こ れ まで 化 学 製 品 の 製 造 現 場 を 見 る 機 会 はご紹介しました︒ご感想をお聞かせください︒

福 田 日 本 製 鉄では 現 在︑
︵国 研︶
新エネル ギ ー・2
吸収量を高めるには相当な面積が必要ですね︒
CO のと海は陸の約ない︒海と陸の光合成量を面積あたりで比較する

ると︑海は水深若い世代には勇気を与える

純粋な気持ちで研究に取り組み相当の面積が必要となりますので︑実用化に向けまた研究部門では︑約800人の研究者が冶金︑化学︑産業技術総合開発機構︵NEDO︶の 委 託 事 業 とし年の変化に大変驚きました︒ただし光合成で見電気など幅広い技術領域で挑戦し続けている姿がて︑臨海製鉄所の地の利を活かし︑海藻を生産し福田 先生が研究で心がけていること︑大切にしご見学いただき︑あわせて研究開発の成功事例もよくわかりました︒鉄だけではない〝総合科学技術て製鉄プロセスで炭素源として利用するマリンバていることは何でしょうか︒ては︑その点も考慮して検討していきたいと思っ

集団〟という印象を持ちました︒しかも鋼材の加工イオマスの地産地消を目指しています︒そこでは井上 まず︑専門分野だけでなくあらゆることにメ ー トル を 超 える と 光 が 当 た ら

方法まで踏み込んで開発製品の高付加価値化を図っ
ライフサイクル制御やゲノム編集の導入などにより︑興味を持つ好奇心が大切です︒私は散歩している

代後 半かれていると感じます︒

で営々とやる一方で︑先端技術研究はオリジナリ

鉄鋼研究は蓄積された延長線上の研究が中心なの

年ドクターを取得して京都大学に行った大学院生がないなかで︑大切なのは勇気づけることです︒今

井上 どうしたらオリジナリティが生まれるか答えようなことを心がけていらっしゃいますか︒

研究者たちの素晴らしい集団ですから︑研究は思いっ

井 上 さきがけは︑ナンバーワンと自 負しているまれました︒人材育成の点ではいかがでしたか︒

で 研 究 を 進 め な が ら 若 手 研 究 者の 育 成 に も 取 り 組

質変換﹂領域研究総括として︑オールジャパン体制︶ 授 与 され威ある賞である﹁ポーターメダル﹂︵※ を先 生 は20 18 年 に 光 化 学 分 野 に お け る 最 も 権なければアイデアは生まれません︒

考 えています︒いつも考 えている︒そういう 人でですし︑オフのときも︑常に自 分の研 究のことを業も基本的に同じで︑研究者は自分の研究が好き話を真剣に聴いているということでしょうね︒企福 田 〝自 分 だったら〟と考 えるのは︑前 提 としてのことを考えるのが癖になっていますね︒

聴きながら私だったらこうするなど︑自分の研究講時は︑100％その話を聴いているのではなく︑いるのは集 中しているときです︒また︑学 会の聴アイデアが浮かぶことが多いのですが︑共通してときや大学院生とディスカッションしているときに︑ています︒ている︒本当にすごいと思いました︒
マリンバイオマスの大量・安定生産技術の開発にぐらいだと言われています︒

福田 光合成に近い研究開発では︑製鉄副産物の取り組んでいます︒

学び考え︑ある程度のことを経験した

福田 私は人の能力を評価するのは 代ではなく︑分の有効活用法の一つとして︑鉄鋼スラグを利用したの流れに関する研究﹂も︑そうしたなかで生まれた成果ですね︒
ら 歳ぐらいだと思っています︒学力も大切ですが︑採用のときはその人が伸びそうかどうか見て︑可日本製鉄の研究部門には︑鉄鋼研究︑先端技術ネルギーを選択的に伝えて反応を起こせないかとも出しており︑そうしたことも評価されたのかも

つの 研 究 所 が あ り ま す︒

福田 我々も︑大学よりは制約があるかもしれまティを持ってはじけたほうがいい︒カーボンニュー研 究︑プ ロ セ ス 研 究 のせんが︑自分たちがやるべきと思った研究に信念

トラルを志向する変革期では︑プロセス研究も含め︑しれません︒自由に研究のできる大学にいて恵まを持って日々取り組んでいます︒将来の儲けるネベンチャー企業をつくるぐらいのチャレンジ精神を持ってほしいと常々言っています︒自らの考えタを発掘するというのも企業研究の責務ですので︑割は自 由な発と執念を持って研究開発に取り組む人材が大切です︒

業績をあげることを前提に︑ 〜
想で自分たちがやるべきと思った研究をやってもが二酸化チタン微粒子の透明分散液をつくったとき︑とか︑違うから駄目だという発言も見られることきり自由にやってほしいと言いました︒学会など前で呼ぶようにしています︒もありますが︑そんなことはありません︒科 学は研究室ではその人の名前を付けて﹁佐野粒子﹂と呼福田 大学生や若い研究者を見ていて︑もちろんピラミッドの石を一個 ずつ積み上げていく︑先人

では︑自分がやっているテーマと競争しているからある程度の学力は必要ですが︑発想はその人の性格︑の実績の上に立って研究を進めていくべきものです︒
研究テーマの応募条件も年齢不問︑自分が若手だ

実験が正しければそれは事実です︒さきがけでは︑資質によって異なります︒そこをいかに伸ばすかが大切ですね︒
年 生の と き に は そ こ まで 活 躍 す る とと思えば何歳でもいいと︒残念ながら採択できま井上 大学

思わなかった人もいれば︑学生時代からすごい人せんでしたが︑実際に歳 以 上の 人 も 応 募 して きもいる︒この対談に以前登場した細野秀雄君とはました︒一人ひとりの思いを大切にしたいですね︒

ました︒受賞テーマの﹁化学反応におけるエネルギー30
Vol.14季刊※2 ポーターメダル：1967 年にノーベル化学賞を受賞した光化学者、ジョージ・ポーター卿にちなんで設けられた光化学分野で最も権威のある国際賞。
※3 さきがけ：戦略的創造研究推進事業。
（国研）
科学技術振興機構（JST）が実施する競争的資金の一つ。

富津 REセンター見学風景（きわめルーム）

能性を感じた人にきてもらっています︒

代から︑水 素 結 合でエ30いう荒唐無稽な研究をやり始め︑それなりに論文

井 上 そうですね︒私は205びました︒他にも〇〇法など︑発 案した学 生の名

32熱延工場

東日本製鉄所 君津地区見学風景︶光エネルギーと物先生は︑JSTさきがけ︵※ ﹁3よいと考えています︒人材 育 成では︑先 生はどの2研究についてよく議論をしましたが︑在学時代からずば抜けていましたね︒

Porter Medal の受賞（2018)
さきがけ領域会議（領域アドバイザー、さきがけ研究員と共に）

30

20

140

第四高炉

1360

Vol.14
季刊314

特別企画 技術対談

つなぎの技術を利用しながら以 下 で あ れ ば 投 入エ ネ ル ギ ー を そ の ま ま 利 用 したほうがいい︒高価で貴重な材料が必要だと投入エネルギーが大きくなりREFは低くなります︒

もそうですが︑明日すぐに水素というわけにはいている企業姿勢に感銘を受けました︒人工光合成
はそこを 指 標 に 石 油の ・います︒再 生可 能エネルギーを考えるとき︑現 在のでいまあるものを使えばいい︒それで成り立って気分解の触媒にも活かされますが︑人工光合成はです︒人工光合成で開発した触媒は太陽電池の電半導体で水から水素をつくる取り組み︑そしてさス技 術 研 究 組 合︵略称 A R PChem︶﹂のようなれとして例えばNEDOの﹁人工光合成化学プロセ

直接還元鉄

CO2最大化

極限までのCO2削減とCCU/CCS最大活用によりカーボンニュートラル

また︑基礎 化 学的な視 点に立ち︑有力ないくつ

ア ル ミ をつ く る に は 大 量 のエ ネ ル ギ ー が 必 要 で︑排出量が他素材に比べて少ない素材です︒例えばは還元しやすく︑同じ重さでみると製造時のCO 2業と言われていますが︑実は︑鉄は金属のなかでます︒また︑最近は炭素繊維など多素材との競 合は鉄鋼研究において無限の可能性を追求していき度の半分以下しか使われていません︒これからも我々

強 度の５分の１程 度で︑鋼 材 全 体でみても理 論 強材は︑ここ 年で３倍の強度になりましたが︑理論鋼材強度についても︑自動車で使用されている鋼を願っています︒

どこかの国で︑その成果を発展させてくれること応を見つけることができたので︑これから世界ののです︒光子束密度問題では︑を全力で疾走し次世代にバトンをつなぐようなもます︒人工光合成の実現はいわば駅伝で︑各区間中心に日本が世界をリードし続けてほしいと思い

かの
〝つなぎ〟
を確 実に形にしながら︑若い世 代 を2発生します︒また︑鉄その結果相当な量のCO がもあり︑お客様での加工や︑例えばクルマの車体構

福 田 大 学 と 企 業 で 社 会 に お け る 役 割 は 違いな が

光 子 でい け る 反はリサイクル性に優れた素材でもあります︒鉄は︑造の提案まで踏み込み︑鉄鋼材料利用の最適化を属は︑今後も鉄であり続けると思っています︒

LCAの観点からも︑基礎素材として使われる金力な技術を絞り込み︑その後インフラ整備も含め外部
水素を酸化精錬で多く取り除けますので︑スクラップH2Oて2050年の実用化を実現したいですね︒

外部水素を用いた水素吹込みから再び高品質な鉄鋼製品をつくることができます︒

加熱

井 上 イ ン プ ッ ト と ア ウ ト プ ッ ト のエ ネ ル ギ ー 比︶と 呼 んを︑再 生 可 能エネル ギ ー 因 子︵REF︵※ ︶でいます︒分母を﹁システムをつくり運転するため出力するエネルギー量﹂とすると︑本来はその数値再生可能エネルギーの社会実装を目指す
福 田 現 在︑日 本 製 鉄 で は カ ー ボ ン ニ ュ ー ト ラ︵REF︶が を超えなければ実用価値はありません︒に必要な投入エネルギー量﹂
︑分子を﹁システムがル に 向 け た 取 り 組 み を 多 角 的 に 進 め て い ま す︒
NEDOの﹁グリーンイノベーション基金事業／製もその一つ鉄プロセスにおける水素活用プロジェクト﹂のなかで進めているSuper COURSE
福田 ハードルはかなり高いですね︒
井 上 ただしREFの評価は難しく︑例えば石油︶︒私 たちのチャレンジについて ご意 見があればお聞かせください︒
エネルギーは︑約です︵図井 上 日 々 大 規 模 な 鉄 鋼 生 産 を 継 続 し な が ら︑るためのエネルギーとして使われるため︑REFは％ が 石 油 を 使 いや す く 改 質 す

2050年にはカーボンニュートラルを実現する

か な い の で︑社 会 と し て 段 階 的 に 発 展 さ せ る〝つ以上であればすぐにでも導入するべきだと思います︒

で す︒石 油 は 地 球 資 源の〝食いつぶし 型〟
なな ぎ〟
を 考 えてそ れを 実 行 しながら 進 むことにな
福田 太陽電池はまだそこまでいっていないんで・る と 思 い ま す︒例 え ば︑発 生 し た C O 2を C C S
しょうか︒

目標を掲げられ︑積極的に研究開発に取り組まれで地 中に貯 留 するなど〝つなぎ〟の技 術 が 必 要です
井 上 天候変化に加えて︑寿命や税金︑安全性のを超えるもの︑同等ね︒CCSで100％いける確固たる見通しは立担保まで含めたインプットエネルギーの評価は難は超 えると 思います︒そ う
周遅

直接分解するのでエネルギー効率上有利です︒
らにまず︑太陽電池で水を電気分解して︑そのいう意味では積極的に導入すべきだと考えています︒

しいのです が︑ ・番目のつなぎの技術として有望でちませんが︑す︒ 番目は︑まだ長期的な見通しは難しいものの︑電気エネルギー源としての太陽電池だと思います︒
そして︑ 番目は直接水分解である﹁人工光合成﹂

福田 現在︑再生可能エネルギーではエネルギーう位置づけだと思います︒いずれの技術も日本が周遅れて私たちがやっている分子触媒とい変換効率の競争が激化しています︒社会実装の指かなりリードしています︒

時代の変革期において新たな挑戦に踏み出す鉄鋼業

Super COURSE50高炉福田 添加元素に加えて︑熱処理の仕方や加工歪み添加方法を組み合わせると無限に近いと思います︒

どで物性が変わりますよね︒元素の種類︑添加量︑てきたように思われがちですが︑微量元素の添加な井上 すばらしいですね︒鉄は一見研究し尽くされ志向しています︒

をいただきありがとうございました︒

向けて挑戦し続けていきます︒本日は貴重なお話

スも大きく変わろうとしています︒新たな時代にど時代の変革期において︑製品だけでなくプロセとして歴史を持つ鉄も︑カーボンニュートラルなながらお話を聞かせていただきました︒基礎素材らも︑研究に対する思いは同じ側面があると感じ

図 3 Super COURSE50 高炉における還元の仕組み︵この対談は︑2022年 月 日に日本製鉄REセンターで開催されました︶の与え方でも材料特性は変わります︒インフラから％ を ラ ボ 実 験 して 有10

なお︑当選者の発表は発送をもってかえさせていただきます︒

アンケートWebサイト︵P39ご参照︶
からご応募ください︒

ご希望の方は︑巻末の読者アンケートはがき︑または読者︵講談社︶を︑抽選で5人の方にプレゼントします︒

井上先生監修の﹃夢の新エネルギー﹁人工光合成﹂とは何か﹄

5

自動車︑家電など用途が幅広いなかで︑強度︑靭性︑耐水素脆性などの材料特性を緻密につくり分けることができます︒

年 あ れ ばとお 話 ししました
いく︒それが抱 負でありミッションだと思ってい％ まで 上 げ ら れ れます︒植物の光合成によるエネルギー変換効率は％未満なので人工光合成でば︑先ほどのREFの問 題は別として︑面積をにできる︒できるだけ植物の面積の邪魔をと︑2030年に変換効率しないようにできるのです︒タイムラインでいう分の10

井上先生の監修本をプレゼント！

最後に先生ご自身の研究課題やビジョン︑抱負をお聞かせください︒
井上 先ほど︑あとが︑ 日も早く人工光合成の社会実装を実現して

1532
Vol.14季刊

4

標を先生はどのように考えていらっしゃいますか︒

1CCUS

水素還元の110※4 REF：Renewable Energy Factor

067

原料炭鉄鉱石1

酸素との結びつきが弱く︑スクラップ中の不純物

2
福田 鉄鋼業は現時点でCO を大量に排出する産111Vol.146730013671010季刊

3350101

富津 REセンター見学風景（きわめルーム） Super COURSE50 の試験高炉で製造した銑鉄

32

日本製鉄カーボンニュートラルビジョン 2050より