2050年カーボンニュートラルの実現に向け、水素、特に製造時に二酸化炭素の発生を伴わない「グリーン水素」の需要が高まっています。再生可能エネルギー由来の電力を用いた水電解 (水の電気分解) は有力な水素製造技術ですが、従来の水電解技術であるアルカリ水電解やプロトン交換膜型水電解は、効率や安全性が低い、あるいは製造コストが高いなどの課題がありました。このような背景のもと、近年世界的に注目を集めているのが、「アニオン交換膜 (AEM:Anion Exchange Membrane) 型水電解技術」です。
本講座では、AEM型水電解の基礎から、アニオン交換膜を中心とする材料部材の現状と課題、今後の展望まで、最先端の研究や講師の研究成果なども交えながら解説します。
- カーボンニュートラルと水素エネルギー
- カーボンニュートラルに向けた水素エネルギーの意義
- 水素エネルギー関連技術 (燃料電池ほか)
- 水電解技術の必要性
- 水電解技術の基礎
- 水電解の種類・構造
- アルカリ水電解
- プロトン交換膜 (PEM) 型水電解
- アニオン交換膜 (AEM) 型水電解
- 作動原理と特徴
- 研究開発の歴史
- 構成部材の要求特性と課題
- アニオン交換膜 (AEM) の基礎
- 分子設計指針
- 製膜
- 複合化 (補強)
- 測定・評価方法
- 劣化・分解プロセス
- アニオン交換膜 (AEM) の最先端研究
- アニオン伝導性向上に向けた取り組み
- 化学的安定性向上に向けた取り組み
- 複合化による特性向上
- ユニークな研究例
- アニオン交換膜 (AEM) 型水電解における触媒層・ガス拡散層
- 触媒層の構成
- 触媒層の構造とガス排出
- ガス拡散層の構成と要求特性
- セル・スタックにおける物質輸送解析
- まとめ
- AEM型水電解技術の将来展望
- カーボンニュートラルの実現に向けて
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