72岁教授：光催化制氢研究已到八成随时可能成功

光催化制氢“已到八成”

清洁的下一代能源“氢气”有望低成本“咕嘟咕嘟”冒出来——这将是让世界瞩目的光催化制氢系统。

堂免教授：“现在研究已到八成，随时都可能成功。”

“虽然有压力，但因为研究很有趣，所以坚持下来了。”堂免近日在南萨摩市说。

来自鹿儿岛县南萨摩市金峰出身的信州大学（长野县）堂免一成特别荣誉教授（72 岁），兼东京大学特别教授，因开发利用太阳光和水直接制造氢气的光催化系统而受到全球瞩目。

9 月下旬他回到故乡时，接受日本当地行业网站采访，谈了他关于研究进展和前景的看法。

答：光触媒（光催化剂的日语通常说法）是半导体微粒。是经过特殊处理可以产生氢气和氧气的粉末。

我们正在开发能量转换效率高的光触媒，已经到了随时都可能成功的阶段。虽然已经筛选出了材料物质，但在确定组成方面还比较费力。

作为大学研究来说已经到了八成左右。不知道是能一口气登顶，还是需要更多时间。

答：电解水制氢技术上已经处于实用阶段，世界各地进行了很多开发，但（在日本等国）发现生成的氢气成本相当高，大多数项目都已中断。

我们的目标是建一个非常简单的系统：将粉末状光触媒放入水中，照射阳光后氢气和氧气就会咕嘟咕嘟地冒出来。如果能提高效率，就能低成本制造氢气。

答：为了实现氢气的大量制造，我们正在建造一个系统：在约 3000 平方米的玻璃基板上涂覆光触媒并供应水的面板，配备分离回收氢气和氧气的装置等。

这是实用化并向社会普及前的一步。目前正在进行铺设沥青的施工，希望在明年内完成面板的安装。

在茨城县石冈市进行的 100 平方米规模实验中，成功制造了高纯度氢气，并通过多次燃爆实验验证了安全性。在饭田，今后想尝试使用正在开发的新触媒材料。据说能量转换效率达到 5% 就可以商业化。

答：确定到 2030 年左右可能实用化的项目，可以获得环境省预算支持。这是相当现实的路线图。全世界正在进行很多研究，各国也都给本土研究提供援助。

“我想早日回到鹿儿岛。如果实用化有了眉目，就交给年轻人，或者最好能创业又可靠的人来接手。”

他是国际光催化领域的权威学者，尤其在光催化分解水制氢方向贡献突出。

1953 年 9 月出生于南萨摩市金峰町中津野。毕业于旧大田小学、玉江小学、旧阿多中学、拉萨尔高中，1982 年完成东京大学研究生院化学专业博士课程。

曾任旧东京工业大学教授、东京大学教授等。2019 年成为东京大学特别教授，2025 年 1 月起担任信州大学特别荣誉教授。

曾指导中国潘成思等学者开展光解水研究，团队成果为人工光合成奠定基础。

堂免教授多项研究成果发表于《Nature》《Science》等顶级期刊，获日本催化学会奖等荣誉。