研究者たちは廃棄された鶏の羽毛を使って、水素燃料電池や電気分解に役立つケラチン膜を製造している。
廃棄された鶏の羽毛はクリーンエネルギーの生産に役立つ可能性がある。写真： Adobe Stock
水素は有望なクリーンエネルギーです。水素燃料電池は半透膜を用いて発電します。しかし、これらの膜は高価で環境に優しくなく、有毒で、発がん性がある可能性のある「永久化学物質」を用いて製造されることが多いのです。
スイス連邦工科大学チューリッヒ校（ETHチューリッヒ）とシンガポールの南洋理工大学（NTU）の研究チームが、このような膜を製造する新たな方法を発見したと、 Interesting Engineeringが10月21日に報じた。研究チームは、ニワトリの羽毛廃棄物からケラチンタンパク質を抽出し、環境に優しいプロセスを用いてアミロイドと呼ばれる微細繊維に変換した。この微細ケラチン繊維は、燃料電池の膜として利用される。
毎年約4,000万トンの鶏の羽毛が焼却されています。この処理は大量の二酸化炭素を排出するだけでなく、SO2などの有毒ガスも発生させます。鶏の羽毛から水素エネルギーを生成することは、養鶏産業の廃棄物処理に効果的な方法となるでしょう。
しかし、水素が持続可能なエネルギー源となるまでには、まだ克服すべき課題が残っています。「水素は宇宙で最も豊富な元素ですが、残念ながら地球上ではそうではありません」と、チューリッヒ工科大学（ETH）の食品・ソフトマテリアル教授であるラファエレ・メッツェンガ氏は述べています。地球上では水素は純粋な形では存在しないため、エネルギーを大量に消費するプロセスで生成する必要があります。
この新しい膜は、燃料電池だけでなく、電気分解（電気を用いて水を水素と酸素に分解するプロセス）への応用にも期待されています。このプロセスでは、水に直流電流を流すと、正に帯電した陽極で酸素が生成され、負に帯電した陰極で水素が放出されます。純水は導電性が不十分で、通常は酸を加える必要があります。しかし、この新しい膜はプロトンを透過するため、陽極と陰極の間を粒子が移動でき、純水でも効果的な電気分解が可能になります。
研究チームは次に、この新しいケラチン膜の安定性と耐久性をテストし、必要に応じて改良を加えます。特許出願済みで、この技術のさらなる開発と商業化を支援してくれる投資家や企業を探しています。
Thu Thao （ Interesting Engineeringによると）
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