2017年03月03日

芝浦工大など、高温熱利用し水素を効率的に製造

【カテゴリー】：新製品/新技術 【関連企業・団体】：科学技術振興機構

科学技術振興機構（JST）は2日、芝浦工業大学と量子科学技術研究開発機構（量研機構）が共同で、高温熱を利用しCO2フリー水素を高効率で製造する膜分離新ISプロセスの実用化に必須となるイオン交換膜型ブンゼン反応器の開発に成功したと発表した。JSTの委託研究課題「熱利用水素製造」の成果としている。 ISプロセスは、ヨウ素（I）と硫黄（S）を循環物質とした熱化学反応サイクルによって、水を分解し水素と酸素に変換する技術。CO2を排出することなく、高温熱を利用して水素を製造する方法として期待されている。 芝浦工大と量研機構は、放射線を利用した高分子グラフトおよび架橋技術を用いて、網目構造を持つ新しいイオン交換膜を開発し、水の透過を既存の膜より60%削減し、さらに水素イオンの輸率をほぼ1・0と理論限界レベルに高め、水素イオンの選択的かつ効率的な透過を可能にした。また、芝浦工大は新たに開発した貴金属複合触媒を陽極とする膜ブンゼン反応器を動作させて、陽極の消費電力が従来から半減することを確認した。 これらの成果に基づき、太陽熱を利用する場合の膜分離新ISプロセス全体のエネルギー計算を行った結果、太陽熱 発電と水電解水素製造の組み合せよりも10ポイント以上も効率が向上することがわかった。今後、イオン交換膜・電極触媒の耐久性向上、エネルギー低減に向けた更なる改良などの実用化研究を進め、CO2フリーで高効率な水素製造・供給インフラへの貢献を目指す。 開発の詳細は、3月6日から芝浦工業大豊洲キャンパスで開催される化学工学会第82年会で発表される。