海水電解による水素製造と酸素／塩素の選択的生成の検討

   水素社会の到来に向けて水素製造法の多様化が求められており、特に自然エネルギーによる電力の水素への変換が期待されています。現行の水電解は純水に電解液を加えたものが主流ですが、電解液に無尽蔵に使用できる海水が利用できれば、コストの低減に役立つと考えられます。しかし、海水電解では酸素ではなく塩素ガスが優先的に生成します。塩素ガスは滅菌剤や工業原料に利用できますが、腐食性・毒性もあるため、生産量の制御が必要です。他研究室とも連携して、酸素選択性の高い電極材料の探索と、電解セルの構造および運転条件の検討により、高効率・高選択性の電解槽の開発を行っています。

アンモニアの電解合成法の検討

  アンモニアは現在、ハーバー・ボッシュ法により大量生産が行われており、様々な改良が進められた現在においても、400～500℃の高温と100～300気圧の高圧が必要であり、大規模かつ大量生産が前提となっています。今後アンモニアのエネルギー分野への利用が期待されており、アンモニアの製造コストの低減は不可欠かつ急務です。電解合成による不活性小分子ガスの変換はかなり昔から検討されており、現在は燃料電池として結実しています。この技術を応用して、電力会社への供給が難しい、低品質な自然エネルギー電力を用い、窒素・水素ガスからアンモニアを合成する手法を研究しています。