新エネルギー／燃料·太陽電池および水素製造技術：水素化マグネシウムによる水素貯蔵·輸送·製造および水素を自給する燃料電池

摘要

水素は究極のクリーンエネルギーである。 政府では2002年より水素をエネルギー源として燃料電池の実用化を推進しようと，水素の安全利用を目的として基盤技術開発プロジェクトを進めている。 しかし，技術面で課題も多い。 また，水素を利用する水素社会の実現は，単に地球温暖化に伴う二酸化炭素(CO{sub}2)削減対策や化石燃料資源の代替エネルギーとしての位置付けだけではなく，日本経済の繁栄をもたらす産業の将来に向けても重要となっている。 本稿で紹介する新技術は，まず新エネルギーを用いて，水素の素を製造し（あるいは再生し），これを貯蔵，輸送する技術。 次に燃料電池側では，「水素の素」を詰めたカセットと燃料電池セルを一体構成し，燃料電池セル自体が生成した水を用いて「水素の素」から水素燃料をつくりながら燃料電池セルが発電（または水素機関が駆動）する技術である。 このシステムを「新しい燃料電池システム」と呼称する。 「水素の素」を利用する水素製造技術は，古くから周知されているマグネシウムの加水分解が基本である。 従来，加水分解の反応阻害の課題があり，マグネシウムの加水分解を応用した実用的な水素発生技術は提供されていない。 新製造法では，この課題を解決し，さらに15wt％の水素発生量（世界トップレベル）を実現した。 また，「新しい燃料電池システム」は，「水素の素」と燃料電池セルを一体構成することで，電気変換効率が炭化水素系燃料を改質して用いる燃料電池の35％から70％以上に向上させるシステムである。 以下，従来技術と対比しながら，新技術を紹介する。