第1部 バナジウム系金属膜による高純度水素精製技術と応用開発

(2022年3月9日 13:00〜14:10)

　演者らは従来のパラジウム (Pd) 合金膜に代わり5族金属膜による水素分離・精製の技術開発を行っている。バナジウムのような5族金属は体心立方 (bcc) 構造であり、金属中の水素の拡散速度が大変早いことが知られている。したがって、水素分離膜のベース金属として有利な反面、これら金属膜では耐水素脆性が問題となるが、この問題の克服のために様々な解決策を提案してきた。これにより社会実装時に大幅な材料コスト削減が期待でき、従来のPSA方式による水素精製の代替技術として注目を浴びるかも知れない。
　本講演ではバナジウム系金属膜による水素精製の原理や開発状況,その社会実装に向けた取組みなどを紹介する。

1. 再生可能エネルギーからの水素製造 (国外の例)
2. 水素の宝庫,工業的水素源はどこにあるのか
3. 高純度水素のニーズと多様な水素の製造技術
4. 次世代エネルギーキャリアからの水素分離と精製
5. 各種水素精製技術
6. 水素透過膜材料と水素透過合金
7. 分子篩と原子篩
8. Pd系水素透過膜が抱える問題
9. パラジウムとバナジウム (コストと資源量)
10. バナジウムの結晶粒制御と水素透過性能
11. バナジウム薄板による水素分離精製デバイスとメンブレンリアクター

第2部 アンモニアからの純水素製造法

〜プラズマメンブレンリアクターの開発〜

(2022年3月9日 14:20〜15:30)

　アンモニアは水素キャリアとして脱炭素エネルギーのひとつに位置づけられています。
　本講演では、燃料アンモニアについての政策動向を概説した後、水素キャリアとしての利用方法について詳説します。特に、アンモニアから燃料電池用純水素を製造できるシステムの原理と構成、性能、発電コストについて解説します。

1. 燃料アンモニアについての政策動向概要
2. 水素キャリアとしてのアンモニア利用技術
   1. アンモニアを原料とする燃料電池発電システムの概要
   2. アンモニア分解触媒と特性
   3. 種々の水素分離膜および分離メカニズム
   4. プラズマメンブレンリアクターの構成と原理
   5. プラズマメンブレンリアクターの性能
   6. アンモニアを原料とする燃料電池発電システムの発電コスト試算

第3部 逆電気透析 (RED) 技術による海水からの発電と水素製造システム

(2022年3月9日 15:40〜16:50)

　海水や河川水など塩分濃度差を有する2つの溶液を混合したときに発生するエネルギー (SGE) のポテンシャルは世界中で 980GW と試算され、現在の世界中の水力発電量 (800GW) よりも多い。この SGE を電力や水素に変換する逆電気透析 (RED) 技術は高設備利用率・低設置面積という利点を有し、次世代再生可能エネルギーとして注目されている。
　本講演ではRED技術の原理とその開発状況について述べる。

1. 塩分濃度差エネルギー (SGE) とは
2. SGEを電力に変換する技術 (浸透圧発電と逆電気透析 (RED) )
3. 逆電気透析 (RED) 発電の原理
4. RED技術による水素製造
5. RED技術の開発状況
6. RED技術の展望
7. まとめ