水素の話グリーンH2発生に向けて始動
持続可能なエネルギー源への移行と二酸化炭素排出量の削減を求める声は、飛躍的に高まっています。低コストの再生可能エネルギー源（太陽光、風力、水力など）は、世界中で開発・導入が進んでいます。
しかし、これらの電源は性質上変動しやすいため、数時間だけでなく数日、あるいは数シーズン持続できるエネルギー貯蔵への投資が必要となる。エネルギー貯蔵の最も有望な方法のひとつが、クリーンで再生可能な電力を水素に変換する方法です。水素は通常、グリーンエネルギーを使って、水中で水から水素を分離する電気分解によって生成され、CO2を排出しないため、"グリーンH2 "と呼ばれる。
グリーン水素の開発
グリーンH2の開発、使用、投資は世界的に増加傾向にあります。米国エネルギー省 水素の効用を強調 水素は国内生産が可能であり、高効率の燃料電池電気自動車に使用すれば、国のエネルギー安全保障の強化、燃料の節約、輸送エネルギーの多様化に貢献し、より弾力性のあるシステムを実現できる」と述べています。
水素の研究
再生可能エネルギーとしての水素に関心が集まっている 数十年前から存在するしかし、最近になってようやく研究・投資が本格化しました。取り組みです。 グリーン・ハイドロジェン・カタパルト・イニシアチブは、今後数年間でGreen H2の生産量を50倍に増やし、$2/kg程度のコストで生産することを目指しています。ストレッチゴールは$1/kgです。Green H2」は、「Green H2」の代替燃料として使用することができるため エネルギーと燃料の交換 EV、暖房、電力、場合によっては鉄道、航空機、バスなどの輸送をカバーするため、Green H2の拡大が予想されます。 2050年までに世界のエネルギー使用量を12%にする.グリーンH2が普及すれば、エネルギーシステムと並んでグローバルな関係が変化する可能性があります。
水素の採取
しかし、水素をエネルギーとして利用するためには、従来から高価なソリューションが必要でした。液体アルカリ電解槽（AEL）は、100年以上の歴史があります。しかし、電流密度が低いため装置が大型化し、また高濃度の苛性ソーダを使用するため安全性に問題がありました。そこで、よりコンパクトな電解槽として登場したのが、プロトン交換膜式電解槽（PEMEL）である。しかし、白金やイリジウムといった高価で希少な材料を使用しなければならず、この技術の拡張性に疑問の声も上がっていた。しかし、別の方法に関する新しい研究によると、これらの材料は結局のところ必要ない可能性があることがわかった。
電解槽による水素製造
陰イオン交換膜電解槽（AEMEL）は、AELとPEMELの両方の利点を併せ持つことが期待されている。陰イオン交換膜は、生成された水素と酸素を分離する役割を果たす。高pHで作動するため、使用材料の制約が少なく、安価な金属を触媒やスタック構成要素として使用できる。また、フッ素系ではなく炭化水素系であるため、製造コストが安く、環境にも優しい。具体的には、AEMELは、より安価で、より豊富な代替材料として、ステンレスやニッケルを使用することができ、ここでテクネティックスとサウスカロライナ大学（UofSC）のコラボレーションが生まれました。
水素製造の新展開
ウィリアム・E・ムステイン博士 のメンバーで構成される研究者チームが、米国科学アカデミー（UofSC）の化学工学科の教授を務めました。 Technetics Groupは、AEMEL負極に市販および市販前の多孔質輸送層（PTL）14枚を用いて一連の実験を行った。PTLは、ステンレス鋼とニッケル合金から作られました。主な目的は、AEMELの性能を最大限に引き出す特性、つまり低電圧動作と低エネルギー投入によるグリーンH2製造につながる特性を明らかにすることでした。この研究では、最高性能のものを含む11個のPTLがTechnetics Groupによってカスタム開発された。
Technetics/USCのチームが開発した。 ハステロイPTL 水素分離に最良の結果をもたらす厚さ300ミクロン以下（0.3mm以下）、密度60～65%。そのため、Technetics GroupsのFeltmetal FM515を厚さまで圧延し、所望の範囲内の密度を作りました。これらの特性は、低電気抵抗、低接触抵抗、より最適な水と酸素の輸送を可能にし、同時に触媒層の析出に望ましい表面を維持した。最も性能の良いPTLは、1.0A/cm2の動作電流でわずか1.64Vの動作電圧を達成し、動作電圧はまだ1.0A/cm2であった。 < 2V、3.5A/cm2 で使用可能です。 そして、このセルは低い電圧劣化率を達成しました。これらの結果は、これまでに報告されたあらゆる電解槽システムの中で最高のものであり、非常に有望な結果です。
