【講演ポイント】
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、水素エネルギーに関連する背景・社会情勢から、AEM型水電解の基礎、アニオン交換膜・電極触媒・多孔質輸送層(ガス拡散層)など要素技術の研究開発動向、今後の展望まで、最先端の研究開発や講師の研究成果なども交えながら解説します。
【習得できる知識】
・水素エネルギーを取り巻く最近の社会情勢
・グリーン水素製造の基礎知識
・アニオン交換膜(AEM)型水電解技術の特徴と近年注目されている理由
・AEMの現状と課題、最近の研究動向
・各種要素技術の要求特性と課題
・AEM型水電解の今後の展望
【プログラム】
1.カーボンニュートラルと水素エネルギー
1.1 カーボンニュートラルに向けた水素エネルギーの意義
1.2 水素エネルギー関連技術(燃料電池ほか)
1.3 水電解技術の必要性
2.水電解技術の基礎
2.1 水電解の理解を助ける電気化学の基礎
2.2 水電解の種類・構造
2.3 アルカリ水電解とプロトン交換膜型水電解
3.アニオン交換膜(AEM)型水電解
3.1 原理と特徴
3.2 研究開発の歴史と最近の動向
3.3 電解セルの構成と要素技術の概要
4.アニオン交換膜(AEM)の現状と課題
4.1 市販AEMおよびAEMの設計指針
4.2 AEMの合成・作製・評価方法
4.3 AEMの劣化・分解プロセス
4.4 最近の研究開発動向
5.電極触媒・多孔質輸送層の要求特性と課題
5.1 電極触媒の要求特性と課題
5.2 触媒層用アイオノマーの必要性と研究例
5.3 多孔質輸送層の要求特性と課題
6.まとめ
6.1 AEM型水電解技術の将来展望
6.2 カーボンニュートラルの実現に向けて
【質疑応答】
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