水電解による水素製造技術の基本

わが国で2024年に施行された「水素社会推進法」では、「低炭素水素等」の定義が示され、水素の製造工程におけるCO2排出量の大幅な低減が求められています。中でも、再生可能エネルギー由来のいわゆる「グリーン水素」は、カーボンニュートラル社会の実現に向け、今後世界的に大量生産が求められる重要なエネルギー媒体です。 　水素はエネルギー媒体としてのみならず、化学・鉄鋼・素材産業などを支える基幹原材料でもあり、こうした背景から「グリーン水素」に関連する技術開発やビジネスの拡大が大きく期待されています。 　本セミナーでは、「グリーン水素」を製造する中核技術である水電解技術について、特に低温型水電解を中心に、できるだけ平易に解説します。

1. 水電解を理解するための電気化学
   1. 電気化学の基礎の基礎 (電気化学の理解に必要な化学の基本事項)
   2. エネルギーの変換
   3. 水電解の進み方
   4. 電気化学測定の準備
   5. 電気化学反応を支配する因子
   6. 基本的な電気化学測定法
   7. 電気化学的手法以外の電極触媒評価法
   8. 電気化学に関する教科書
2. 水電解の基本
   1. 各種水電解法の概要
   2. 水素製造電力原単位と電解効率
   3. 各種水電解法の基本
      1. アルカリ水電解 (AWE)
         1. 概要
         2. 過電圧の要因
         3. 隔膜 (ZirfonTM、イオン溶媒和膜等)
         4. 電極
         5. 電解槽/システムメーカーに関するトピックス等
      2. プロトン交換膜形水電解 (PEMWE)
         1. 概要
         2. 過電圧の要因
         3. 電極触媒
         4. 拡散層 (PTL:Porous Transport Layer)
         5. 膜
         6. 高圧運転時の課題と対応策
         7. 電解槽/システムメーカーに関するトピックス等
      3. アニオン交換膜形水電解 (AEMWE)
         1. 概要
         2. 過電圧の要因
         3. 電極触媒
         4. 膜
         5. 運転条件 (電解液等) の課題
         6. 電解槽/システムメーカーに関するトピックス等
3. 水電解の最近の研究開発動向
   1. 日本の動向 (NEDOプロジェクト等)
   2. 米国の動向 (DOEプロジェクト等)
   3. 欧州の動向 (EUプロジェクト等)
4. 水電解の課題
   1. 水電解水素の現状と将来
   2. PEM形水電解の課題〜貴金属の視点より
   3. PFAS規制の動向
   4. NEDO技術開発ロードマップ
   5. 水電解技術の今後の展望
5. 質疑応答