水素事業への取り組み

分離膜

水素だけを分離するために、水素分離と二酸化炭素分離の2種類の分離膜の研究を進めています。

水素分離膜は、パラジウム-銅合金を25μmまで薄くした膜で、400℃程度の温度で水素だけを通します。パラジウム表面でH2が分離し、H+(プロトン)となり、パラジウム内に入り込んで移動し、反対側で電子を受け取ってH2に戻ります。
この方法の良いところは、400℃の熱さえあれば、非常に小さなユニットでも99.999%以上の超高純度の水素が得られる点です。メタノール改質器との組み合わせで水素を発生させる非常用発電機や小型の超高純度水素精製器に使用されています。
水素分離膜

二酸化炭素分離膜は、二酸化炭素だけを選択的に透過する膜です。
水素だけを通すには、分子のサイズによって篩い分けることも可能ですが、二酸化炭素は非常に大きいため、サイズでは分離できません。
また、PSAや溶液吸収法は、大規模なプラントには向いていますが、エネルギー効率の問題があります。
この分離膜は、CO2のみが選択的に一時結合する物質を、多孔質膜に塗布することで、膜の反対側にCO2のみを移動させるもので、100℃以下、水蒸気の多い条件で作動するため、温度を上下させなくても、バイオガスや改質ガスから二酸化炭素を取り除くことができます。