遠い将来、化石燃料資源が枯渇したときに、救世主になると考えられる「水」から製造可能な「水素」について調べて記載しました。
水素自動車、電気自動車(燃料電池車)等の登場によって、ここ四半世紀を超えて「水」から製造可能な「水素」 について研究開発されていますが工業的なレベルには至っていません。
ウイキペディアによれば、
一般に「水素」という場合は、水素の単体である水素分子(水素ガス H2) を示すことも多い。
水素分子は常温では無色無臭の気体で、とても軽く、非常に燃えやすいといった特徴を持つ。高圧ガス保安法容器保安規則により、 赤いボンベに保管するように決められている。
水素分子の生産*1は、
*1 2008年度の水素の生産量は 534,810×km3 工業消費量は 309,645×km3
①炭化水素の水蒸気改質や部分酸化の副生成物として 大量に生産される(炭化水素ガス分解法)。現在のところ、水素ガスはメタンを主成分とする天然ガスと水から、触媒を用いた水蒸気改質によって生産する方法が主流である。
②ソーダ工業や製塩業において海水電気分解の副生品として発生する水素が利用されることもある。
③古典的には実験室において小規模に生成する場合、亜鉛やアルミニウムなど水素よりもイオン化系列の大きい金属に希硫酸を加えて発生させる方法が 知られている。
④CO2を発生させない、「水素」と「酸素」との反応による水素自動車、電気自動車(燃料電池車)等の登場によって、ここ四半世紀を超えて研究開発 されている「光触媒」 *2によって炭化水素などの化石燃料に頼らずに、「水」を電気分解することによって水素を発生させる方法が知られている。
*2大気や水質の浄化、脱臭、抗菌など、幅広い分野での活躍が期待されている http://app2.infoc.nedo.go.jp/kaisetsu/evm/evm05/index.html
米エネルギー省は国内の4つの企業・大学に研究助成金を提供していました*3
*3 http://slashdot.jp/~sillywalk/journal/268764
しかし、こうした光電気化学反応では、水、水素、酸素とセルが常に接触する ためセル材料の腐食が避けられず、金属酸化物の開発とその安定性がカギとなります。研究者は2030年頃には水素が石油、天然ガスの代替燃料として使用されることを目指して開発しているそうです。
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