今週のギーク：この化学者と彼のチームは、より安価なエネルギーのために分子をハッキングしている
トッド・ビショップ著
指輪を買ったことがある人なら誰でも、プラチナが安くないことを知っているでしょう。既存の燃料電池は、この貴金属を触媒として水素を電気に変換することで、燃料電池のコストを上昇させ、エネルギー源としての潜在的可能性を制限しています。
しかし、触媒が鉄などのより安価な金属だったらどうなるでしょうか?
まさにそれを、米国エネルギー省パシフィック・ノースウェスト国立研究所のR・モリス・ブロック氏と彼のチームが解明した。同チームが開発した合成分子は、水素ガスを発電に必要な分子に効率的に分解する初の鉄系触媒である。
研究者のブロック氏と同僚の化学者であるティアンビアオ・「レオ」・リウ氏およびダン・デュボア氏は、その研究結果を今月、ネイチャー・ケミストリー誌に発表した。
ブロック氏は、これは基礎研究であり、実際の燃料電池で試験されていないことを慎重に指摘している。しかし、彼らの研究は長期的には燃料電池のコストを大幅に削減し、普及を促進する可能性を秘めており、手頃な価格のエネルギーに対する世界的な需要の高まりに対応するための重要な一歩となるだろう。
「僕はずっとケチだったんだ」とブロックは冗談を言う。「ただ、それを立派なものにしようとしているだけなんだ」
最新の「今週のギーク」をご紹介します。会話の編集された抜粋を引き続きお読みください。
そもそもこの分野に入られたきっかけは何ですか？高校で化学を学んでいた時、化学って本当に面白いと思って、ずっと続けていました。化学は苦手だと考える人もいますが、私はいつもそういう人に言います。1年生の化学を終えたら、根気強く続ければもっと面白くなるんですよ。それ以来ずっと化学に夢中で、この研究をしていて本当に幸せです。
燃料電池の代替触媒に対する根本的なニーズは何でしょうか？ 燃料電池の触媒として使われる白金は素晴らしい触媒です。本当に素晴らしいのです。問題は、非常に高価だということです。資源量が少なく、結果として非常に高価になっています。私たちが目指しているのは、地球上に豊富に存在する金属をベースにした触媒の開発です。私たちが真に求めているのは、燃料電池とその発電方法をより広く利用できるようにすることです。大規模に導入しようとすると、白金だけでは足りません。だからこそ、鉄やニッケルといった安価な金属を触媒として利用できるように研究しているのです。
燃料電池触媒として、鉄はプラチナと比べてどうでしょうか？私たちが行ったのは基礎研究で、この鉄錯体が酸化触媒として優れていることを示しています。しかし、まだ基礎研究は終わっていません。これらの基礎研究で、鉄錯体が優れた効率性を持つことは示されていますが、実際に燃料電池に組み込んで試験するまでには至っていません。これは今後さらに開発を進める必要があります。私たちが特に興奮しているのは、この鉄触媒が電気化学的に水素を酸化できることを示したことです。私たちはまさにこの種の研究の最前線にいます。
インスピレーションはどこから湧いてくるのですか？最終的には世界を変えるような仕事に携わりたいと思っています。私たちが取り組んでいる問題は、解決が必要な非常に根深い問題だと考えています。安全なエネルギーと持続可能なエネルギーの探求は、私たち全員にとって重要な課題です。世界に変化をもたらす何かに取り組もうとしていることに、私はやりがいを感じています。私たちは基礎研究を行っており、それを実際に実現するエンジニアリングの段階には至っていませんが、これが単に化学の面白さだけでなく、安全なエネルギーの未来に変化をもたらす役割を果たすものであると実感すると、モチベーションが維持されます。
あなたにとってなくてはならないテクノロジーは何ですか？おそらく、私の机の上にあるコンピューターでしょう。
Mac、Windows、それともLinux？ああ、私は断然Mac派です。
研究室の人はみんなWindowsかLinuxを使っているだろうと思っていました。おそらくWindowsを使っている人の方が多いのでしょうが、学術研究をしている人たちの中にはMacユーザーもたくさんいます。研究室では、データ収集用の機器がある時は必ずPCを使っています。Mac用のプログラムが足りないので、どうしてもPCでないといけないんです。ただ、私は間違いなく20年以上もMacを使い続けている、筋金入りのユーザーです。
現在の携帯電話: iPhone 4S
お気に入りのアプリ： iPhoneで仕事用のメールをチェックするのに使えるこのアプリは便利です。セキュリティ対策が必要なので。もう一つ気に入っているのはZiteです。普段読んでいるニュースサイトには載っていないような、興味深い記事がたくさん見つかります。
あなたのロールモデルは誰ですか？ 父は、常に懸命に働き、誠実であり続けた人です。そして、同僚のダン・デュボアは、常に問題解決の方法を慎重に考え、創造的に考える人です。
あなたの研究における長期的な目標は何ですか？私たちが設計する特定の触媒が、エネルギー問題の解決に役立つよう実際に実用化に向けて前進することを期待しているだけでなく、より広い意味で、私たちが行う科学的発見や触媒設計に関する考え方、つまり私たちが開発しようとしている原理が、他の科学者が合理的な方法で触媒を開発するのに役立つことを願っています。
ブロック氏はパシフィック・ノースウエスト国立研究所（PNNL）の分子電気触媒センターの所長です。同センターは、エネルギー省科学局がエネルギー分野の基礎研究のために設置したエネルギーフロンティア研究センターの一つです。研究の詳細については、PNNLのこちらの記事をご覧ください。
