人工光合成技術を活用したカラマツ製パーティションのCO2吸収効果

人工光合成技術とカラマツ材の相乗効果とは

人工光合成技術は、太陽光やLED光などを利用して二酸化炭素と水から有用な化学物質を生成する次世代技術です。
従来はラボスケールでの研究が中心でしたが、近年は建材やインテリア製品に組み込む動きが加速しています。
なかでも注目を集めているのが、北海道産カラマツ材を用いたパーティションと人工光合成触媒の組み合わせです。
木材の持つCO2固定能力と、人工光合成による追加的なCO2吸収を掛け合わせることで、従来製品を大きく上回る環境性能を実現します。
カーボンニュートラルやSDGsを掲げる企業にとって、導入メリットが高いソリューションとして期待されています。

カラマツ製パーティションの基本構造

カラマツは成長が早く、強度と耐久性に優れる国産針葉樹です。
表面硬度が高く反りにくいため、パーティション素材として適しています。
本製品では、厚さ30mmの積層パネルを縦横格子状に組み、内部に人工光合成ユニットを埋め込む構造を採用しています。
ユニットは光触媒層、電極層、貯蔵層の三層で構成され、取り外しとメンテナンスが容易です。

光触媒層

酸化チタンをベースに、ニッケルやコバルトをドーピングした可視光応答型触媒を使用します。
LEDライトが当たることで電子と正孔が生成し、二酸化炭素の還元反応を促進します。

電極層

炭素繊維シートを導電材料として採用し、外部電源から低電圧を供給します。
わずかな電力で反応効率が向上し、生成物として一酸化炭素やギ酸を貯蔵層へ送ります。

貯蔵層

生成物は再利用可能な液体燃料として回収され、社内ボイラーや発電機の燃料に転用できます。
これによりオフィス内エネルギーの自給率向上にも寄与します。

CO2吸収効果の試算結果

室内パーティションとして一般的な高さ1800mm、幅1200mmのユニットを想定します。
カラマツ材自体が固定する炭素量は、乾燥重量25kgあたり約45kg-CO2です。
さらに人工光合成ユニットが1時間あたり0.8gのCO2を還元すると仮定すると、年間稼働2000時間で約1.6kg-CO2を追加吸収します。
したがって1枚のパーティションで総計46.6kg-CO2相当の削減が期待できます。
オフィスフロアに20枚導入した場合、年間で自動車約10台分に相当する排出量をオフセット可能です。

従来製品との比較

スチールフレームに化粧板を貼った一般的なパーティションは、製造段階でおよそ30kg-CO2を排出します。
一方、カラマツ製パーティションは原料調達から製造までのライフサイクル排出を21kg-CO2に抑えています。
さらに使用期間中にCO2を吸収するため、実質的なカーボンネガティブ製品となります。

導入事例と運用ポイント

東京都内のIT企業A社では、執務スペースに30枚のカラマツ製パーティションを導入しました。
LEDダウンライトを併用し、昼夜を問わず人工光合成ユニットが稼働するよう設定しています。
導入後1年間で、室内CO2濃度が平均80ppm低下し、従業員アンケートでは「頭がすっきりする」との回答が67%を占めました。
また、回収したギ酸は燃料電池に供給し、非常用電源のランニングテストで活用しています。

メンテナンスの注意点

光触媒は5年を目安に再塗布が推奨されます。
貯蔵層には安全弁を設け、気温が高い夏季には圧力管理を徹底します。
木材部分は年1回のオイル塗装で耐久性を保持できます。

今後の展望とまとめ

人工光合成技術はまだ発展途上ですが、触媒効率の向上やコストダウンが進めば、建材への応用が一層広がります。
カラマツ製パーティションは、国産材の需要拡大と林業活性化にも寄与する点で社会的意義が大きいです。
オフィスにおけるCO2吸収、空気質改善、エネルギー自給といった多面的効果は、企業のESG評価を高める要因となります。
今後はIoTセンサーと連携し、吸収量をリアルタイムで可視化するサービスも期待されています。
環境配慮と機能性を両立する次世代パーティションとして、導入の検討をおすすめします。