2015年12月14日16時26分

水素価格を半額に、水素スタンドもより小型にする圧縮機なしの高圧水素供給技術

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水素を圧縮機なしで供給
開発した高圧水素の連続製造法の概略図

 国立研究開発法人 産業技術総合研究所(産総研)は12月11日、圧縮機を使わない高圧水素連続供給法を開発したと発表した。

 水素燃料電池車の普及に向けて水素スタンドの設置など供給体制が整えられているが、水素の圧縮に用いる圧縮機は水素スタンド設備費の約30%、圧縮にかかるコストは水素価格の50%を占めるという。

水素を圧縮機なしで供給
反応装置の概略図

 産総研は水素キャリア(消費地まで水素を運搬・貯蔵する化学物質、常温常圧で液体だと扱いやすい)としてギ酸を用いるシステムの研究開発を行なっている。ギ酸(CH2O2)は触媒を使って容易n水素と二酸化炭素に分解でき、その際の圧力は圧縮機を用いなくても40MPa(メガパスカル、1MPa=約10気圧)以上で水素を連続的に供給できる。

水素を圧縮機なしで供給
ギ酸から発生した水素と二酸化炭素の発生量と圧力

 この圧力であれば二酸化炭素のみ液化できるため、水素だけを分離して高圧燃料タンクに移すことも可能という。産総研によると、理論的には200MPa以上も可能で、燃料電池車への供給で利用されている70MPaも十分可能としている。

 産総研では、圧力70MPaで水素純度99.999%という実用レベルでの供給システムを目指し技術開発を進めるとともに、水素供給と同時に得られる高圧液化二酸化炭素を利用した理想的な水素キャリアシステムの構築についても研究を進めるという。

 なお、ギ酸に関しては二酸化炭素と水を材料に日光のエネルギーを用いて生成する人工的光合成の技術が開発されており、水素キャリアとしてだけでなく水素製造の媒体としても期待されている。

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