2018年8月21日(火)

水素を液体化、体積500分の1に 千代田化工建設の新技術を聞く
編集委員 滝 順一

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2013/8/8 7:00
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 クリーンだが、かさばるのが難点とされてきた水素の使い勝手を画期的に向上させる技術を千代田化工建設が開発した。液体化して体積を500分の1に小さくし、常温・常圧で貯蔵や輸送が可能になる。水素社会への扉を開くものと国際的にも注目を集める。同社技術開発ユニットの岡田佳巳技師長に開発の背景などを聞いた。

■新開発の触媒、1年使えて再利用も可能

岡田佳巳・千代田化工建設技術開発ユニット技師長

岡田佳巳・千代田化工建設技術開発ユニット技師長

 ――「SPERA(スペラ)水素」と商標登録された新技術の中身を説明してください。

 「有機溶剤のトルエンと水素を化学反応させメチルシクロヘキサン(MCH)という化学物質にして水素を貯蔵・輸送する技術だ。MCHは修正インクやボールペンのインクなどに日常的に使われている。例えばガソリンなどと同じようにためたり運んだりできる」

 「体積は500分の1になる。ガスの状態で500分の1にするとしたら、500気圧の高圧ボンベに閉じ込める必要があるが、MCHなら常温・常圧で貯蔵できる」

 「トルエンに結合して水素を固定化する技術は以前から確立済みだった。これまで実用化できなかったのは、MCHに固定した水素を再びガスの形に分離する効率的な技術(脱水素化技術)がなかったからだ」

 「1980年代にカナダの水力発電でつくった水素を欧州に運ぶ『ユーロケベック計画』で脱水素技術の開発に挑んだが、できなかった。私は2002年に脱水素化の技術を開発しろと命じられ、ほぼ10年をかけて実用レベルの技術を開発できた。ちなみにスペラはラテン語で『希望せよ』という意味だ」

 ――脱水素化反応の触媒が開発のポイントですか。

 「従来の脱水素化触媒は寿命が課題で、2~3日で使えなくなった。私たちが開発した触媒は1年(8000時間以上)は十分使える。白金の触媒で、自動車排ガス浄化用触媒と同じく、劣化したら回収して再利用が可能だ。初期投資はやや高いかもしれないが、運転コストは安い触媒だ」

 「白金の粒子をおよそ1ナノ(ナノは10億分の1)メートルまで小さくし、(触媒反応の土台になる)アルミナの上に均一に分散させてつけた。MCHの分子の大きさは0.6ナノメートルくらいなので、白金粒子はほぼ分子と同じサイズだ。まさにナノサイズの触媒技術で、世界でもほかに例がないと思う」

 「触媒にはこのほかにもいくつか工夫がしてある。基本的な構造は論文などで公表したが、容易にはまねはできないはずだ」

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