世界初、グリコール酸を連続的に合成

グリコール酸はエネルギー密度が高く安定な化合物であり、貯蔵や輸送が容易な次世代の燃料として期待されています。また、ピーリング剤や生分解性ポリマーの原料として工業的にも広く使われている物質です。一方、シュウ酸は大気中のＣＯ_２を吸収して成長する植物から得ることができます。従来のグリコール酸の合成プロセスは、高温高圧条件を必要とするか、環境汚染物質となる有機物や塩の排出を伴います。本研究では、電力のみを使ってシュウ酸からグリコール酸を連続的に製造する装置の開発に成功しました。この技術により、効率的なグリコール酸の製造が可能になるだけでなく、再生可能エネルギーによって作られる電気エネルギーを貯蔵性および輸送性に優れたグリコール酸に直接的に貯められるようになると期待されます。同研究グループは、これまでに、二酸化チタン触媒がシュウ酸からの電気化学的なグリコール酸合成に有効であることを発見しました。本研究では、新たに基質透過性を持つ膜―電極接合体とそれを使った、固体高分子型グリコール酸電解合成装置を作製し、この装置を用いることで、不純物を添加せずにシュウ酸からグリコール酸を連続的に製造することに世界で初めて成功しました。

本研究の主たる成果は、科学技術振興機構　ＣＲＥＳＴ　研究領域「再生可能エネルギーからのエネルギーキャリアの製造とその利用のための革新的基盤技術の創出」（課題番号：ＪＰＭＪＣＲ１５４２、研究課題：ナノハイブリッド材料創製に基づくクリーンアルコール合成システムのデザインと構築、研究代表者：山内 美穂）の支援により得られたものです。

本研究成果は、２０１７年１２月１２日（火）に国際科学誌Ｎａｔｕｒｅの姉妹紙であるオンラインジャーナル『Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　Ｒｅｐｏｒｔｓ』で公開されました。