気候変動が非常に深刻な（そして悪化しつつある）問題であることは間違いありません。気候変動に関する政府間パネル（IPCC）による最近の報告によると、世界のすべての先進国が一晩でカーボンニュートラルになったとしても、問題はさらに悪化し続けるでしょう。つまり、メガトンのCOの排出を停止するだけでは不十分です。2 大気中へ;また、すでに配置されているものを削除する必要があります。
ここで、炭素回収（または炭素除去）と呼ばれる技術が役立ちます。自然からの手がかりをもとに、オンタリオ州ウォータールー大学の国際的な研究者チームが、本物の炭素スクラビング能力を模倣する「人工葉」を作成しました。しかし、大気中のCOを回すのではなく2 葉はそれ自体の燃料源になり、葉を有用な代替燃料に変換します。
チームの研究は、最近ジャーナルに掲載された論文に記載されていました 自然エネルギー。このチームは、イリノイ州のアルゴンヌ国立研究所（ANL）にあるナノスケール材料センターの研究者であり、ウォータールーナノテクノロジー研究所（WIN）の工学教授であるイミンA.ウーによって率いられました。彼には、両方の機関、カリフォルニア州立大学（ノースリッジ）、香港市立大学の研究者も加わりました。
自然の中で、緑の植物は大気中のCOを変換します2 そして、光合成の過程を通じて、グルコースと酸素に水を。これは、太陽からの光を複数の波長（紫青とオレンジ赤）で吸収して化学反応を促進する色素クロロフィルのおかげで可能になりました。次に、グルコースが植物によって燃料源として使用され、酸素ガスが放出されます。
ウーが説明したように、彼と彼のチームは同じアイデアを使用して人工葉を設計しました。これは非常に類似したプロセスに依存していますが、異なる最終製品を生産しています。 「実際の葉と光合成のプロセスを模倣しているので、私たちはそれを人工の葉と呼びます」と彼は言った。 「葉はグルコースと酸素を生成します。私たちはメタノールと酸素を生産しています。」
プロセスの鍵（ウーと彼の同僚が2015年以来取り組んでいる）は亜酸化銅であり、安価な赤い粉末であり、できるだけ多くの8面の粒子を持つように化学的に設計されています。この粉末は、特定の温度に加熱された水に、グルコース、酢酸銅、水酸化ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウムを加えると、化学反応によって生成されます。
次にこの粉末を水に加えます。二酸化炭素がポンプで注入され、ソーラーシミュレーターが溶液に白色光のビームを照射するので、触媒として機能します。結果として生じる化学反応は、（光合成を通じて）酸素ガスを生成し、CO2、水、および粉末の溶液がメタノールに変換されます。メタノールは水よりも沸点が低いため、溶液を加熱し、蒸発しながらメタノールを回収します。
このプロセスは、英国のケンブリッジ大学で行われている同様の研究を反映しています。研究者は、太陽光とコバルト光吸収剤によって生成される光合成を使用して水とCOを変える装置を開発しました2 ガスを合成ガスに。この物質は、水素と一酸化炭素の混合物から作られ、代替燃料、医薬品、プラスチック、肥料の製造に使用されます。
これはまた、コロンビア大学のLenfest Centre for Sustainable Energyの責任者であるKlaus Lacknerが開発した「人工樹」の概念にも似ています。数年前、ラックナーは、樹脂でコーティングされたプラスチックの葉を持つ「木」がCOの100倍も除去できる方法を提案しました2 自然の木として空気から。葉ができるだけ多くの二酸化炭素を吸収したら、葉を水に入れてバイオ燃料を作ります。
このようなプロセスは2つの理由から刺激的です。まず、大気から二酸化炭素（地球温暖化の主な原因）を取り除くことは、気候変動を遅らせるのに役立ちます。第二に、結果として得られる代替燃料により、人々は非電気自動車に依存し続けることができるようになるため、カーボンニュートラルな生活に移行するための時間をより多く確保できます。またはウーがメールでスペースマガジンに言ったように：
「この技術はCOを削減することが期待されています2 石油会社、自動車会社、鉄鋼会社からの排出。また、自動車や航空機にクリーンで持続可能な燃料であるメタノールを提供することもできます。メタノールは、プラスチックや繊維を製造するための化学産業の原料でもあります。これは、CO2排出量を削減し、グリーン経済のための持続可能な燃料を生産するためのソリューションを提供します。」
将来的には、メタノールの収率を高め、特許取得済みのプロセスを商業化して産業用に使用できるようにするために、追加のステップが実行されます。 「この発見がゲームを変える可能性に非常に興奮しています」とWuは付け加えました。 「気候変動は緊急の問題であり、COの削減を支援できます2 代替燃料を作成しながら排出しています。」
