効率的グリーン水素製造に求められる水電解触媒電極

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次世代グリーン水素製造においては、液性pHが中性付近で稼働可能な水電解触媒電極が求められている。その目的達成には、適切な触媒材料の探索に加えて、原理限界を意識した新たな研究開発が必要となってくる。  本講演では、水電解における水素・酸素発生電極触媒の性能評価、設計、機能向上に向けた取り組みを紹介し、原理的な理解に基づく性能上限を議論する。その上で課題解決に求められる要点を基礎科学技術の観点から議論する。さらに軽度処理海水や自然淡水を使った再生可能エネルギー水電解施設に活用できるシステム創出による社会的波及効果と、水電解技術そのものの将来性を展望する。

  1. ゼロ炭素社会に向けたグリーン水素製造について
    1. 水素エネルギーの需要・必要性
    2. グリーン・ニューディールに向けた国内外の取組
  2. 水電解技術を用いたグリーン水素製造について
    1. 水電解システムとは
    2. 水電解のエネルギー収支
      • 水電解セルのエネルギー損失
    3. 水電解電極における水素/酸素発生反応の特性評価
      • 水、水素、酸素の分子物性
      • 水素/酸素発生反応の電気化学特性評価
      • 実践的電極表面反応解析理論について
    4. 水電解電極における分子プロセス評価と制御
      • 電極稼働環境下での分光計測
      • 電気化学質量分析
      • 電極表面過程の理論化学計算
    5. 水電解電極の材料/組成/構造の設計/評価/制御
      • 電極表面の形状構造制御
      • 電極触媒材料の選択肢
      • 電気化学活性評価の要点
    6. 電解セパレーターと電解質について
      • 軽処理水電解に向けて
      • 電気化学反応のpH依存性
      • 静水圧印可時の高圧電気化学計測
      • 電解質イオンの伝導性制御
    7. 水電解技術開発におけるデータサイエンスの役割
  3. 高効率水電解技術開発の最新動向と今後の展望
    1. 水電解電極材料の開発最前線
    2. 水素製造技術の世界動向
    3. 水素製造効率向上の技術課題
    4. 水電解技術を利用した新エネルギー物質製造今後の期待
  4. ゼロ炭素社会への今後の期待

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