人工光合作用——利用太阳能的新选择
太阳向地球倾洒着无穷无尽的光芒。如果能将这些光能全部转换成电能，1小时的照射量就能满足人类1年消耗的能量。
但太阳光的能量密度低，而且受天气影响不稳定。因此，虽然太阳能具有清洁、取之不尽等优点，但是能够利用这种能源的技术选择却非常少，目前只有太阳能发电或太阳热利用。因此，需要从事能源技术的研究人员开发一种可行性高的新技术。
作为一种新选择，日本产业技术综合研究所（产综研）太阳能发电研究中心的佐山和弘和三石雄悟提出一种通过利用人工光合作用的“光催化电解混合动力系统”进行“太阳能制氢”的方案。人工光合作用是指模拟植物光合作用的结构，将太阳能转换成化学能，制造出氢气和有用化学品的技术。
佐山和弘
太阳能发电研究中心首席研究员
功能性材料组研究组长
三石雄悟
太阳能发电研究中心功能性材料组主任研究员
“人工光合作用”一词很容易让人联想到科幻世界等未来景象，所以人们普遍认为这只是一种基础研究，“应用还为时尚早”。但是佐山表示，“实际上，这并不是天方夜谭，而是一种相当接近实用化的技术”，佐山还使用“太阳能制氢”一词明确了以目的为导向的技术和概念。
模拟植物光合作用，分两个阶段制造氢气
利用太阳能制造氢气的技术大致分为两种。第一种是用光照射水中的氧化钛，将水分解为氢气和氧气的“光催化”系统，第二种是利用光电极进行分解的“光电极”系统。使用光催化的方法是，将粉末氧化物等半导体材料分散在水中，然后通过光的照射来产生氧气和氢气。如果改变溶液的成分，还可以生成各种有用的化学品。佐山从大学时代就开始进行“光催化”的研究。
光催化的研发历史很长，已经广泛应用于清洁建材、空气净化器等环保领域，但在氢能制造方面，由于能量转换效率较低，因此尚未实现实用化。而且，由于氧气和氢气是在同一个地方产生的，因此存在爆炸的危险性、以及回收氢气需要耗费时间等课题。
其中最大的课题是提高能源