水電解技術の研究動向とクリーンエネルギーとしての展望

第1部 グリーン水素を目指した研究開発状況及び水電解とその触媒技術

(2023年8月29日 10:00〜12:00, 12:50〜13:50)

　カーボンニュートラル社会の要望に伴って、水素エネルギーへの関心が高まり、関連の技術開発は非常に重要な位置づけとなっています。 　そもそも、なぜ水素が注目されて、必要なのか、 また世界の動向はどうなのか、といった基礎的な内容から紹介します。水素は最近、製造方法によってネーミングがつくようになりました。本講演のタイトルには「グリーン水素」とキーワードが入っていますが、これについても合わせて解説していきます。そして、水素を製造する水電解についてもその原理、現状と課題も併せて紹介致します。

1. 緒言
   • 自己紹介
   • 地球温暖化
   • 持続可能な目標 (SDGs)
   • SDGsと大学
2. 水素エネルギー
   1. 水素エネルギーの背景
   2. 国内外の水素エネルギーの現状と動向
3. 水素と水電解
   1. 水素の物理化学的性質、水素製造法、関連プロジェクト紹介、グリーン水素
   2. 水電解の種類 (アルカリ水電解と固体高分子形水電解)
4. 水電解による水素製造
   1. 水素サプライチェーンの実証
   2. 水電解の電極触媒の動向と現状
   3. グリーン水素製造のための水電解の電極触媒の展望
5. まとめと今後の展望
• 質疑応答

第2部 アニオン交換膜形水電解による水素製造技術と今後の展望

(2023年8月29日 14:00〜15:00)

　新たな水電解の方式の一つとして注目されているアニオン交換膜型水電解 (AEM水電解) が注目されています。同方式は本格的な実用化を目指して各所で開発が進められていますが、未だクリアすべき課題も多いことも事実です。 　本セミナーでは、それらの課題と、その解決に向けたその中の開発動向についてご紹介申し上げます。

1. 緒言
   • 自己紹介
   • 会社紹介
2. 株式会社 トクヤマにおける水素関連技術のご紹介
   1. 食塩電解事業
   2. アルカリ水電解 (開発中)
   3. AEM水電解用アニオン交換膜 (開発中)
3. AEM水電解分野の課題、開発動向
   1. システム、スタックの開発動向
   2. AEM水電解用アニオン交換膜の開発動向
   3. 株式会社 トクヤマのアニオン交換膜開発について
4. まとめ
• 質疑応答

第3部 水素社会を目指したプロトン伝導性酸化物を用いた水蒸気電解の開発動向

(2023年8月29日 15:10〜16:10)

　水の電気分解は電気エネルギーを水素という化学エネルギーに変換する手法であり、特にカーボンニュートラル社会に向けて、 燃料電池との組み合わせにより蓄エネルギーの役割を果たします。種々の水電解の方法の中で、水蒸気電解は、電気分解に要するエネルギーが最も小さく、水素製造原単位の低減が期待されます。従来、安定化ジルコニアを電解質とした場合には700°C〜800°Cが作動温度となりますが、プロトン伝導性酸化物を用いると600°C以下に低減することができます。 　本講演では、プロトン伝導性酸化物の水蒸気電解について、原理や利点、材料開発や電解特性、課題などについて解説します。

1. 緒言
   • 自己紹介
   • カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所の紹介
2. プロトン伝導体を用いた水蒸気電解
   1. 水蒸気電解の原理
   2. 他の電解法との比較
   3. プロトン伝導性酸化物
3. 材料・電解セルの開発
   1. プロトン伝導体の開発
   2. 水蒸気電解の性能向上の検討
   3. 課題
4. まとめと今後の展望
• 質疑応答