早稲田大学理工学術院とクラサスケミカル（株）の研究グループは、食品廃棄物などから得られる発酵ガス（バイオガス）を用い、低温かつ安定的に化学原料を生成する新技術を開発した。発酵ガスは主にメタンと二酸化炭素から構成され、いずれも温室効果ガスとして知られる。従来、これらを化学原料に変換するには約800℃の高温が必要であり、炭素析出による触媒劣化が課題であった。
今回の研究では、独自開発したルテニウム担持型触媒（1wt%Ru/La₂Ce₂O₇）を用い、表面イオニクス（固体表面でのイオン移動）とプロトンホッピング（水素イオンの移動）を活用することで、200℃以下という低温での反応を実現した。これにより、CH₄/CO₂の高い転化率、望ましいH₂/CO比、炭素析出の抑制、反応の安定性を同時に達成した。この成果は、分光分析や計算化学によって裏付けられている。――バイオガスは地域資源として地産地消が可能であり、カーボンニュートラル社会の実現に向けた重要なエネルギー源と位置づけられる。本技術は、バイオガスをオンデマンドで化学原料に変換することを可能にし、地域分散型の資源循環モデルの構築に貢献する。
研究グループは今後、クラサスケミカル（株）との連携を継続し、技術の大型化と実用化に向けた開発を進める方針である（掲載誌：ACS Catalysis）。