株式会社日立製作所(以下、日立)は、水を電気分解することで水素を製造する水電解システム向けに、10kV級の高電圧に対応した絶縁配管技術を世界で初めて*1開発し、実証機による耐電圧試験に成功しました。日立が培ってきた高電圧インバータの知見や複合材料などを用いた独自の絶縁配管技術を採用することで、高電圧下でも、水素ガスや水が混在した状態で、絶縁破壊や漏えいなどの異常が発生しないことを確認しました。 従来の水電解システムでは、電力系統から送電された高電圧を変圧器で段階的に低電圧へ変換し、1kV未満の電圧で水電解スタック*2を駆動して水素を製造していました。今回の技術により、スタックを10kV級の高電圧で直接給電できるようになるため、電圧変換に必要な変圧器の数を大幅に削減できる見込みです。その結果、水電解システムの設置面積を最大50%削減できる想定で、システム設計の自由度が高まることで分散配置の選

NEDOは2024年12月より、日刊工業新聞の科学技術・大学面において、「NEDO未来展望～イノベーションを社会へ～」と題し、NEDOが推進しているプロジェクト等について、その概要や特徴、目標、現時点での成果等をプロジェクト等の担当者が執筆・紹介しています（年末年始を除く毎週水曜日に掲載）。当Web Magazineではバックナンバー記事を掲載します。 高コストを解消 使用時に二酸化炭素（CO2）を出さないエネルギー源として水素が期待されている。問題はその価格である。天然ガスなどの炭化水素からであれば安価に製造できるが、同時にCO2が生成する。水の電気分解ならCO2は発生しないが、電力価格の高い日本で製造すると高くつく。 こうした中、天然ガスならぬ天然水素がにわかに脚光を浴びている。オマーン、トルコ、フィリピン、米国など。白馬八方温泉でも天然水素が確認されている。フランスでは2023年にロ

量子水素エネルギー「QHe」をご存知だろうか。二酸化炭素を排出せず、少量の水素で駆動し、エネルギー密度は天然ガスの1万倍という夢のクリーンエネルギーだ。常温核融合の一種だが、放射線も放射性廃棄物も出ない。決して疑似科学の話ではない。 現在、QHeの開発を進めるクリーンプラネットは、東北大学との共同研究により35カ国で125件の特許を取得、実証実験を経て商用化段階に進もうとしている。このほど、肥銀ベンチャー3号ファンドを引受先とする第三者割当増資約5億円を調達し、実用化が近づいた。

原子核変換に伴う熱の放出を利用する加熱装置の製品化が目前に迫っている。新エネルギー関連のベンチャー企業、クリーンプラネット（東京都千代田区）が量産を前提としたプロトタイプを製作し、現在、実証試験を続けている。2030年までには川崎市内にパイロットプラントを建設し、量産体制を整える計画だ。 クリーンプラネットは2012年に設立され、2015年に東北大学と共同で仙台市内に設立した同大学電子光理学研究センター内「凝縮系核反応研究部門」と、川崎市にある製品開発拠点で、「量子水素エネルギー（Quantum Hydrogen Energy＝QHe）」の実用化に取り組んでいる。 「量子水素エネルギー（QHe）」とは、ナノサイズの構造を持つニッケルベースの複合金属材料に少量の水素を吸蔵させて加熱すると、投入した以上の熱を生み出せる技術で、クリーンプラネットが独自に使っている用語。同社では、「QHe イカロ

川崎重工は、貯蔵容量50,000m3の地上式平底円筒形液化水素貯蔵タンクについて、高圧ガス保安法の特定設備検査申請の設計審査に合格し、当社播磨工場（兵庫県加古郡）での製作を開始しました。 本タンクは、日本水素エネルギー株式会社（JSE）が幹事会社として、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（以下、NEDO）のグリーンイノベーション基金事業「液化水素サプライチェーンの商用化実証」※1において建設する国内基地（川崎市扇島）に設置予定です。 液化水素貯蔵タンクの完成イメージ（CG） 水素は、燃やしてもCO2を出さない究極のクリーンエネルギーとして期待される中、マイナス253℃の極低温での貯蔵設備の技術確立およびインフラ整備、ならびに商用化に向けた貯蔵設備の大型化が重要な課題となっています。このたび当社は、独自の構造および保冷システムを開発し、世界で初めて商用規模の地上式平底円筒形の

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ＦＤＫは水素をためるタンクなどの材料として使える水素吸蔵合金を開発した。従来の水素吸蔵合金よりも、重量当たりの水素貯蔵量を約２０％高めた。一部の顧客向けにサンプル品の出荷を始めた。１０月以降の量産を目指す。水素ステーションや燃料電池向けの水素貯蔵用タンクでの使用を想定する。２０２６年度に３０トン、２８年度に１５０トンの販売を目指す。 新たに開発したのは「ＡＢ２型水素吸蔵合金」。ＦＤＫの中国子会社、包頭富士電気化学（包頭市）で生産している。価格は顧客ごとに対応する。水素の貯蔵に使う機械や機器を製造・販売する企業に提案する方針。 電池用途で使われる従来の水素吸蔵合金「ＡＢ５型」は、重量当たりの水素貯蔵量が少ないことが課題だった。ほかの水素吸蔵合金で水素貯蔵量が多いものもあるが、使用中の放出圧力の低下で十分な水素量を得られなかったり、水素を効率的に吸蔵し放出するための活性化処理が煩雑だったりする

この研究は、東北大学材料科学高等研究所とAZUL Energy、東北大学バイオ創発共創研究所が共同で実施した。HQを電解液に添加することにより、低過電圧で水素を製造できる「再生レドックス媒介電解システム」（RReMES）を実現した。安価で入手しやすいHQを利用し、イリジウム（Ir）などの希少金属を使わないのが利点だ。 システムの概略（左）と電解過電圧の時間依存性（右）。右図で、HQなしの場合（黒線）は高い水素発生過電圧（縦軸）が生じているが、HQありの場合（緑線・赤線）は大幅に低減した。光照射がない場合（緑線）は、HQが消費されて途中で過電圧が上昇するが、光照射ありの場合（赤線）は低電圧を保った。（出所：東北大学、AZUL Energy） 電極における反応過電圧は電力コストに直結する。特に、酸素発生極における酸素発生反応（OER）は過電圧が大きく、その低減が重要とされる。対策としては、OE

エナジートランジションがグローバルに加速する中で,三菱重工業株式会社の主力製品であるガスタービンコンバインドサイクル·汽力発電のカーボンニュートラルへの対応も急務とされている。これら火力発電における脱炭素化技術のキー技術開発は,当社の工場と研究所がある高砂地区と長崎地区で進めており,高砂地区の高砂水素パークでは,要素技術を統合的に実際の運転条件で長期実証していく環境を整備している。一方で,要素技術開発の要衝である長崎地区は長崎カーボンニュートラルパークと称しており,開発中の水素製造技術を含む技術開発の概要とともに本報にて紹介する。

世界がカーボンニュートラルに進む中,三菱重工業株式会社主力製品であるGTCC·汽力発電のカーボンニュートラルへの対応も急務とされている。このような環境において,水素ガスタービンの開発·製造拠点を置く高砂製作所に水素製造から発電までにわたる技術を世界で初めて一貫して検証できる"高砂水素パーク"を整備中である。本報では整備状況とともに,導入予定の水素製造技術について紹介する。尚,高砂水素パークは関連設備を順次拡充し,2025年に大型ガスタービンで30％混焼,中小型では100％水素専焼の製品を商用化する予定である。

三菱重工業は、水素を燃料とする水素ガスタービンの早期商用化に向け、高砂製作所（兵庫県高砂市）で整備を進めてきた水素の製造から発電までにわたる技術を世界で初めて一貫して検証できる「高砂水素パーク」の本格稼働を、このほど開始しました。同パーク内で水電解装置による水素の製造を開始したもので、今後は、次世代水素製造技術の導入を順次拡充するとともに、ガスタービン実機での水素混焼・専焼（100%水素）の実証を行うことで、製品信頼性の向上をはかります。 高砂水素パークは、水素の製造・貯蔵・利用の3つの機能を持つエリアに分かれています。この度「製造」エリアに、世界最大級の水素製造能力1,100Nm3/hを持つ、ノルウェーのハイドロジェンプロ社（HydrogenPro AS）製アルカリ水電解装置を設置、稼働を開始しました。同設備で製造した水素は、「貯蔵」エリアに設置した総容量3万9,000Nm3の水素貯蔵設

東京電力ホールディングス（ＨＤ）と東京都は東京湾内の埋め立て地でグリーン水素の製造プロジェクトを始める。現在、埋め立て中の中央防波堤外側埋立処分場（江東区）内の約１万８０００平方メートルの敷地に、大型太陽光発電所と水素発生装置、圧縮水素の運搬設備などを整備する。まずは東電ＨＤが２０２６年３月末までに全設備の基本設計を行う。 東電ＨＤが都の「中央防波堤外側埋立処分場におけるグリーン水素製造施設の整備プロジェクト」に採択された。約１万４０００平方メートルの敷地に出力１０００キロワット以上のメガソーラーを建設。残りの約４０００平方メートルに水電解による水素製造設備、水素を運搬するために必要な水素圧縮設備などを設ける。水素の製造能力は１時間当たり１００ノルマル立方メートル程度。原料となる水や電力の供給、排水処理設備、メガソーラーに付設する蓄電池なども設計する。 ２６年度に実施設計、２７年度中に着工

クァク・ノピルの未来の窓 2つの経路による10億年の生成量を推定 石油とは違い、すべての大陸で抽出可能 世界のエネルギーシフトに重要な役割を期待 過去10億年に地球の地殻の深部で生成された天然水素は、現在の全世界の石油消費量基準で17万年分に相当するという研究結果が出された。カナダの地下水で地表に放出される天然水素の気泡=トロント大学提供//ハンギョレ新聞社 100％クリーンなエネルギー源として注目される水素は、酸素と結合して電気を生み出し、温室効果ガスではなく水を排出する。特に、化石燃料から抽出される合成水素とは違い、自然に埋蔵されている天然水素は、生産過程でも温室ガスを排出しない。そうした点から「ホワイト水素」、または、金のように土中から直接掘り出るという点で「ゴールド水素」とも呼ばれる。このため、気候危機に対応する「カーボンニュートラル」の目標達成に寄与できる潜在的なエネルギー源とし

再生可能エネルギーや天然ガスから水素を生成し、地産地消でカーボンゼロを推進する事業が始まっている。海外からアンモニアや液化水素を大量調達するのを最終目的に、国内の再生エネの設置エリアで高効率の水電解装置を利用し、水素を生成する動きが活発化。三菱重工業など国内メーカーは水素キャリア・再生エネ由来水素の地産地消に動き出した。 三菱重工は水素の地産地消に向け、水素専焼発電機を「高砂水素パーク」（兵庫県高砂市）を中核に長崎造船所（長崎市）や日立工場（茨城県日立市）で開発する。出力４５万キロワットのガスタービンで３０％水素混焼を実証。同４万キロワット級では水素、アンモニア専焼を実証中だ。水素製造設備はアルカリ水電解、ＰＥＭ（ポリマー電解質膜）電解に加え、ＡＥＭ（アニオン交換膜）水電解、固体酸化物形電解セル（ＳＯＥＣ）による高温水蒸気熱分解、メタン熱分解によるターコイズ水素の実用化を進める。 ＳＯＥＣ