水素キャリア製造のためのトルエンの固体高分子型電解水素による直接水素化

摘要

化石燃料の枯渇や環境問題が深刻化している中、クリーンなエネルギーとして水素が注目されている。水素エネルギー社会の構築において、有機ハイドライド（シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等）は高圧水素ボンベや液体水素に比べ、安全かつ輸送が容易であるといった点から水素貯蔵媒体として期待されている。トルエンは水素化によりメチルシクロヘキサンとなり（図1）、双方の融点が低いため低温での利用が可能であり、さらに水素貯蔵密度が高いため、実用化に適した水素貯蔵媒体として挙げられている。図1のトルエン水素化反応と水の電気分解を同時に行うことで、水の理論分解電圧の低減が見込まれ、効率的な水素の貯蔵が期待できる。本研究では、固体高分子膜による水電解を行い、その表面に生成した水素を利用したトルエンの水素化反応を行った。