廃棄物と水から“水素”を生成する触媒技術を開発

廃棄物と水から“水素”を生成する

触媒技術を開発

2016年11月24日　大阪大学研究情報

詳細は、リンクを参照して下さい。

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本研究成果のポイント

・次世代エネルギーである水素を、

　シリコーン工業等で発生する廃棄物

　（ヒドロシラン※1）と水から、

　金ナノ粒子触媒※2によって

　室温・大気中で発生させ、更に発生の

　オン・オフ制御も可能な世界初の技術を

　開発した

・水素は常温・常圧で気体であり、

　尚且つ爆発の危険があるため、

　エネルギー活用時の貯蔵と運搬に

　課題があり、近年は金属に水素を

　吸着させるなどの水素貯蔵物質※3の

　開発が進められている。

　本技術はその中でも効率的に水素を

　生成可能

・今後、水素エネルギー社会の

　実現に向け、ポータブル水素発生装置

　への応用に期待

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リリース概要

　大阪大学太陽エネルギー化学

研究センター金田清臣特任教授と

大学院基礎工学研究科満留敬人准教授らの

研究グループは、工業廃棄物である

ヒドロシラン類と水から次世代エネルギー

である水素を効率的に発生させる

金ナノ粒子触媒を開発することに

成功しました。

　水素は、燃やしても二酸化炭素が

発生しないため最も有望な

次世代エネルギーの一つです。

　水素を安全に運搬する手法として

金属に吸着させるなどの水素貯蔵物質が

研究されていますが、これまで工業廃棄物

のヒドロシラン類は水素貯蔵物質として

注目されていませんでした。

　今回、本研究グループは、

ヒドロシラン類が安価かつ安全な

水素貯蔵物質としての可能性をもつこと

に着目し、ナノ単位で構造を制御した

高機能な金ナノ粒子触媒（図1）を

開発することで工業廃棄物の

ヒドロシラン類であるTMDS※1や

PMHS※1と水から高効率に水素を取り出す

ことに成功しました。

　さらに、反応液からの分離が簡単である

という固体触媒※4の利点を生かし、

触媒を反応液に出し入れすることで

水素発生のオン・オフの制御ができること

を世界で初めて提案しました（図2）。

　この触媒系は熱などの外部エネルギーを

一切必要とせず、室温・大気中で簡便に

多量の水素を生成できます。

　またこの水素生成系は、ヒドロシラン、

水、触媒から構成されているため、

従来の加圧により水素を貯蔵するボンベ

などと比べて非常に小型かつ軽量で

簡単に持ち運びができるという利点が

あります。

　これらのことから、今後、必要な場所で

必要なときに、必要な分だけ簡単に

水素エネルギーを取り出すことのできる

次世代型水素キャリアシステム

（ポータブル水素発生装置）としての

応用・実用化が期待されます。

　本研究成果は、英科学誌Natureの姉妹誌

「Scientific Reports」に、

11月24日（木）19時（日本時間）に

公開されました。

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＞次世代型水素キャリアシステム

＞（ポータブル水素発生装置）

＞としての応用・実用化が期待されます。

　とのこと。

＞シリコーン工業等で発生する廃棄物

＞（ヒドロシラン※1）と水から、

＞金ナノ粒子触媒※2によって

＞室温・大気中で発生させる

　ものです。

　水の電気分解からのように、ある意味

無限に水素を製造出来るものでは無いと

いうことです。

　ただ、

＞非常に小型かつ軽量という

＞利点を生かし、スマートフォンの

＞充電等の用途に使用される

＞ポケットサイズ燃料電池の水素生成部に

＞組み込むことができます。

＞また、安定な化合物で構成されている

＞ため、これまでの電池やバッテリーと

＞比べて経年劣化の心配がなく、

＞災害時などの非常用電源として

＞避難所などに常備・長期保管しておく

＞こともできると思われます。

　なるほど、そういう使い方になる

と言うことですね。

　水素を大量に使用する

燃料電池自動車用の水素の作成用途

には使えなさそうですが、これは

これで、有用そうです。

　水素社会の実現の一歩として

期待しましょう。