研究開発された技術紹介

PSA方式より製造コスト及びランニングコストが低く、高効率な水素の製造プロセス実現のため、実用化が困難とされていたバナジウム膜による水素精製技術において、水素脆化破壊を回避する条件が発見されたことに基づき、石油化学コンビナート由来の副生ガスからの高純度水素の供給を実現するために、複数枚の膜による単位ユニットを開発し、単位ユニットを積層することで水素精製量が向上した水素精製デバイスを開発する。

・高効率化の実現
PSA方式より製造コスト及びランニングコストが安く、水素を製造することがニーズとして存在するため、水素精製能力の高効率化が求められる。
・純度の高い水素の獲得
当該生成プロセスにおいて、混合物の中から不要物の除去・分離等を行うことで、純度99.97%の水素を獲得することが求められる。
省資源化・省エネルギー化への対応
環境配慮への意識の高まりから、省資源化への対応といった要求が高まっている。そのためにも生成プロセスにおけるエネルギー利用量の低減、副生産物等の再利用が求められる

・ガスクロマトグラフ、水素透過性能検査装置、１０種ガス混合装置の導入を計画し、デバイス性能の検証を実施した。
・水素精製能力１リットル/min、ユニット気密性0.1Pa以下の単体ユニットの開発に成功した。
・水素精製能力１０リットル/min、デバイス気密性0.1Pa以下の水素精製デバイスの開発に成功した。
　本デバイスでは、副生ガスを模した模擬副生ガスでの透過テストにおいて、上記性能を満たした。
・精製した水素ガスの純度99.97％以上の目標を達成した。
・水素透過を実施したバナジウム膜が水素脆化していないことを確認できた。

2件の特許を申請中

ＦＣＶ（燃料電池車）用水素ステーションへ製造コストおよびランニングコストが安い水素の供給

本研究において得られた成果は、大分コンビナート副生ガスの模擬ガスから純度99.97％以上の純水素１０リットル/minを得られる水素精製デバイスの開発に成功したこと、運転条件のノウハウが確立できたこと、２つの特許を申請したことである。

圧力スイング吸着（PSA; Pressure Swing Adsorption）方式による水素製造は、製造コスト及びランニングコストが高く、より低コストの水素精製技術が求められていた。
そこで、水素透過金属膜として実用化が困難とされていたバナジウム膜による水素精製技術において、水素脆化による破壊を回避する条件が、発見されたことに基づき、石油精製・石油化学コンビナート由来の副生ガスから、水素精製デバイスを組み合わせた水素精製システムによって高純度水素の供給を可能にする

運転条件を実行するための運用システムの構築、透過金属膜及び装置の耐久性試験などを行うことで、製品化が実現すると考えている。
本技術の事業化に向けて、実証連携、共同研究の打診が複数来ている。環境省の実証事業における新技術としての参画、産業廃棄物ガスからの高純度水素製造の実証、水素事業を計画している企業との共同研究依頼などを２０２０年から随時、実行することにしている。このほか、海外からの共同開発の打診も複数来ており、早期の事業化を目指して邁進していく。

副生ガスから水素ステーションに純水素を提供するためには、さらなる大容量化に取り組む必要があることから、水素精製デバイスの性能向上、水素精製デバイスの連結による大容量化が課題である。

ガス化業界でカセットガス、プロパンガス、都市ガスなどの改質装置メーカーとの連携を希望。
可燃ごみをガス化できる積水化学のエタノールに変換できる技術と、水素製造の可能性について興味がある。
日本政府が、「環境投資で一歩大きく踏み込む。野心的なイノベーションに挑戦する企業を継続支援していく」と明らかにされました。弊社の技術もお役に立てると考えております。是非一度ご検討いただき、技術を確立させて「日本の技術で世界に貢献できるよう」取り組んでいけることを希望します。