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神戸大学 工学部 応用化学科 西山 覚 教授

低環境負荷型水素製造プロセスシステム

低環境負荷型水素製造
プロセスシステム

神戸大学 
工学部 応用化学科

西山 覚 教授

30分のミニ講義を聴講しよう!次世代エネルギー「水素」の製造法

現在、水素は主に天然ガスの水蒸気改質反応により製造されています。この反応は、化学平衡から高温を必要とし、さらに大量の炭酸ガスの発生をともないます。できるだけエネルギーを消費せず、また、炭酸ガスが副生しないプロセスについて概説します。

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先生からのメッセージ

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私は、新しいエネルギーキャリアとして注目されている水素の製造をテーマにした研究を進めています。
IT(情報技術)が進み、社会の変化のスピードはとても速く、研究者にはそれについていく柔軟性が求められています。また、グローバルな世界で役に立つための語学力や、いろいろな人とつきあうための多様性を理解する力、そして専門性というように、全体的な人間力が必要です。大変な時代ですが、専門的な知識だけではなく、いろいろな力をつけてほしいと思います。

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夢ナビ講義も読んでみよう次世代エネルギー「水素」への高まる期待

エネルギーを貯める・運ぶ重要な物質「水素」 次世代エネルギーとして注目されている「水素」は、そのままの形では存在しませんが、さまざまな物質に含まれています。取り出した水素をエネルギーとして燃焼させても二酸化炭素(CO2)を排出しないという点から、再生可能かつクリーンエネルギーとして、実用化に向けた研究・開発が進められています。
現在、水素製造の一番ポピュラーな方法は、天然ガスの主成分メタンと水蒸気を反応させて取り出す「水蒸気改質反応」ですが、この方法は高温を必要とするとともに大量のCO2が発生します。そこで、「省エネルギーかつCO2を副生しない方法」で水素を製造し、エネルギーキャリアとして貯蔵・運搬する技術が求められているのです。
植物を手本に! CO2を資源に! その1つが、植物の光合成のような方法で水素を作る方法です。光合成は、植物が太陽光のエネルギーを借りてCO2と水から酸素と炭水化物を生成する反応です。その反応過程の中の、太陽光エネルギーが水を分解する部分(明反応)を手本に、太陽光と水、光触媒の3つを反応させて水素を取り出そうという技術です。
また、製鉄所や火力発電所などで日々大量に排出されるCO2と天然ガスを化学反応させ、水素と工業的に有用なガス(CO)を製造することで大気中へのCO2排出量を減らそうという視点からの技術もあります。
いろいろな技術を組み合わせて 現在の社会では、地球温暖化をはじめとする環境問題、エネルギー問題、経済問題など、さまざまな問題が複雑に絡みあっているため、「ひとつの技術ですべて解決」というわけにはいかず、いろいろな技術を開発し、その組み合わせを考えることが重要です。
また、社会のシステムに研究をうまくあてはめるために、工学分野内だけでなく社会的問題としてどうとらえるか、法律的に問題がないかなどを検討するために、人文社会系の研究者との連携も必要になっているのです。

先生からのメッセージ

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私は、新しいエネルギーキャリアとして注目されている水素の製造をテーマにした研究を進めています。
IT(情報技術)が進み、社会の変化のスピードはとても速く、研究者にはそれについていく柔軟性が求められています。また、グローバルな世界で役に立つための語学力や、いろいろな人とつきあうための多様性を理解する力、そして専門性というように、全体的な人間力が必要です。大変な時代ですが、専門的な知識だけではなく、いろいろな力をつけてほしいと思います。

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