오사카시립대학과 도쿄공업대학의 공동연구그룹은 닭 계란 유래의 단백질과 광에너지를 사용하여 수소를 제조할 수 있는 광촉매 시스템 구축에 성공했다.
수소는 에너지 효율이 높고 이용시 온실가스를 배출하지 않는 궁극의 청정에너지로 되어 석유나 천연가스 등의 화석연료를 대체하는 장래연료로 기대되고 있다.
그러나 현재 이용되고 있는 수소의 대부분은 화석연료로 제조되고 있으며, 제조단계에서 이산화탄소가 발생하고 있으며, 외부로부터 많은 에너지를 공급해야 하는 문제가 있다.그래서 주목받고 있는 것이 태양광 등의 자연에너지를 이용해 수소를 제조하는 방법이다.
이번 연구 그룹은 닭 계란으로부터 저렴하고 대량으로 얻을 수 있는 리소자임이라고 불리는 단백질 결정에 광 에너지를 흡수하는 광증감제와 얻어진 에너지로부터 수소를 합성하는 촉매를 조합하여 수소 제조 광촉매 시스템을 구축 했다.전자원을 포함하는 수중에서 이 광촉매 시스템에 가시광을 조사한 결과, 수소가 발생하는 것을 확인할 수 있었다고 한다.
오사카시립대학의 연구그룹은 이전에 실리카-알루미나라고 불리는 무기물의 재료를 이용한 수소 제조 광촉매 시스템을 구축했지만, 이때 수소의 수율이 76%였던 반면, 유기물 단백질을 이용한 이번 촉매 시스템에서는 85%로 고효율화에 성공했다.
단백질은 다양한 화합물과 선택적으로 상호작용할 수 있는 복수 종류의 관능기를 가지므로 무기물보다 보다 정밀하게 다른 기능을 가지는 분자나 입자를 배치할 수 있다고 한다.이번 성과와 같이 용도에 따른 촉매 시스템을 합리적으로 설계할 수 있게 되면 지속 발전 가능한 사회의 실현으로 이어질 것으로 기대되고 있다.
