[スポンサーリンク]

ケムステニュース

原子力機構大洗研 150時間連続で水素製造 高温ガス炉 実用化へ大きく前進

[スポンサーリンク]

日本原子力研究開発機構(原子力機構)は25日、大洗町成田町の大洗研究所で高温ガス炉の高温工学試験研究炉「HTTR」の熱を利用する水素製造技術の試験で連続製造時間が150時間を超えることに成功したと発表した。950度という高温を利用できる高温ガス炉の特長を生かした、二酸化炭素(CO2)排出のない水素製造法。世界初の原子力による水素製造の実用化へ大きく前進した。  (引用:茨城新聞1月26日)

今回、ISプロセスと呼ばれる水素の製造プロセスを150時間以上稼働させることに成功しました。このISは、ヨウ素(Iodine)と硫黄(Sulfur)から名づけられている通り、硫酸とヨウ化水素、水の反応によって水素を製造するプロセスです。素反応は、

I2+SO2+2H2O → H2SO4+2HI(ブンゼン反応)
2HI → H2+I2(HI分解反応)
H2SO4 → SO2+H2O + 0.5O2(H2SO4分解反応)

から成り、プロセスとしてはH2O → H2+0.5O2と水が分解する反応となります。この反応に必要なのはヨウ化水素と三酸化硫黄を分解する高温熱源で、それを高温ガス炉と呼ばれる新しい原子力炉から取り出そうと原子力機構は研究を続けています。

ISプロセスの概略構成(引用:高温ガス炉水素・熱利用研究センター

現在の水素製造の主流は化石燃料の水蒸気改質であるため、結局枯渇していく化石燃料を使い二酸化炭素も副生成物として発生します。一方でこの高温ガス炉+ISプロセスを使えば二酸化炭素は発生せず、水素製造コストも他の技術と同程度となると予想されています。

これまでのISプロセスの最長運転時間は中国での60時間で、原子力機構では配管の内部のコーティングを変えるなど、腐食性のある流体に耐えうる装置の開発、改良を重ねることで、長時間運転の目安となる150時間の連続水素製造に成功したそうです。ただしこの運転では電気ヒーターによる熱を利用していて、原子炉の運転によって生じた熱て水素を製造したわけではありません。この水素製造に使われる原子炉HTTRは現在運転停止中で、2014年に新規制基準適合審査を申請し今年10月の運転再開を目指しているようです。

今回の実験では使われなかった高温ガス炉についてですが、現在使われている原子炉との最大の違いは熱媒体です。現行の原子炉では水を使って蒸気を作り出し、タービンを回すことで発電しますが、高温ガス炉ではヘリウムを高温にすることでタービンを回して発電します。水を原子炉で使わないため、福島第一原発事故のように高温による水素ガスの発生が起きません。また原子炉の構造と使用している材料により電源喪失による熱暴走が起きないことが確認されています。以上のような理由により安全性が高い原子炉とされています。

高温ガス炉の構造(引用:高温工学試験研究炉

原発に対するイメージは福島第一原発の事故により大きく変わりましたが、上記のような利便性と高い安全性により高温ガス炉は開発が続けられていて、平成26年4月11日に閣議決定されたエネルギー基本計画では、水素製造などの産業利用が見込まれ、安全性の高度化に貢献する原子力技術として、高温ガス炉の研究開発を国際協力の下で推進することが明記されました。さらに平成29年6月9日に閣議決定された「未来投資戦略」2017-Society5.0の実現に向けた改革-においても、国際協力も適切に進めながら高温ガス炉を活用することなど将来に向けた研究開発の推進や人材育成等に着実に取り組むことが政府の方針として明記されています。

もちろん高温ガス炉も、原子炉であるため放射性廃棄物が発生します。そのため発電も水素製造としてもほかのテクノロジーと比べると、副生成物として放射性廃棄物か二酸化炭素のどちらが悪いかというに議論は行きつきます。多くの人類が豊かに生活していく以上、環境負荷をゼロにすることは不可能であり、国や地域の事情に応じて最善のテクノロジーを利用していくしかないのではないでしょうか。

関連書籍

[amazonjs asin=”B012ZISNM6″ locale=”JP” title=”トリプルジェネレーション型次世代原子炉: 「高温ガス炉」の安全性と多機能性”] [amazonjs asin=”4907002580″ locale=”JP” title=”再生可能エネルギーによる水素製造”]

関連リンク

Avatar photo

Zeolinite

投稿者の記事一覧

ただの会社員です。某企業で化学製品の商品開発に携わっています。社内でのデータサイエンスの普及とDX促進が個人的な野望です。

関連記事

  1. アルツハイマー病の大型新薬「レカネマブ」のはなし
  2. 米ファイザー、今期業績予想を上方修正・1株利益1.68ドルに
  3. イグノーベル賞2023が発表:祝化学賞復活&日本人受賞
  4. 第一稀元素化学工業、燃料電池視野に新工場
  5. 分析化学の約50年来の難問を解決、実用的な微量分析法を実現
  6. BASF、新規のキラル中間体生産プロセスを開発!
  7. 小林製薬、「神薬」2種類を今春刷新
  8. 小6、危険物取扱者乙種全類に合格 「中学で理科実験楽しみ」

注目情報

ピックアップ記事

  1. ソープ・インゴールド効果 Thorpe-Ingold Effect
  2. 『Ph.D.』の起源をちょっと調べてみました① 概要編
  3. 「可視光アンテナ配位子」でサマリウム還元剤を触媒化
  4. 実験する時の服装(企業研究所)
  5. 水素化ホウ素亜鉛 Zinc Bodohydride
  6. 縮合剤 Condensation Reagent
  7. 柔軟な姿勢が成功を引き寄せた50代技術者の初転職。現職と同等の待遇を維持した確かなサポート
  8. コンピューターが有機EL材料の逆項間交差の速度定数を予言!
  9. マテリアルズ・インフォマティクスの推進成功事例 -なぜあの企業は最短でMI推進を成功させたのか?-
  10. ジアニオンで芳香族化!?ラジアレンの大改革(開殻)

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2019年2月
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728  

注目情報

最新記事

アビディ アルキン合成/Abidi Alkyne Synthesis

概要アビディ アルキン合成(Abidi Alkyne Synthesis)は、米国魚類野生生物局…

第43回メディシナルケミストリーシンポジウム@京都

テーマ「創薬化学の新たな潮流 多彩なアプローチで未来を創る」 日時2026年11月11日…

圧力は「設定値」だけで決まらない【プロセス化学者のつぶやき】

前回まで1. 設定温度と系内の実温度のお話2. 温度値をどう判断するか3. 反応操作をし…

査読に AI を使われた体験談

生成 AI の普及は加速しており、調べもの、英文校閲など研究者の皆さんも活用していることと思います。…

フィーゼルマン チオフェン合成/Fiesselmann Thiophene Synthesis

概要フィーゼルマン チオフェン合成(Fiesselmann Thiophene Synthesi…

“とび跳ねる水滴”に潜む物理 〜接触時間とエネルギー源で読む撥水・防氷のテク〜

熱したフライパンに落ちた水滴が、玉になってコロコロと走り回り、冷えた面では、結露水が合体した瞬間に跳…

AI時代に研究者がすでに持っている力・これから伸ばしたい力

論文要約や文献検索など、研究現場でもAI活用が日常化する一方、「自分の仕事の先行き」に漠然とした不安…

miHub®を活用した探索的データ解析の実践

開催概要研究開発においてデータ活用が進む中、機械学習モデルの構築や予測解析に…

“ある特効薬”のはなし ~本田宗一郎氏の回想から

Tshozoです。最近実家に戻っては色々と廃棄するなどの店じまいを少しずつ進めているのですが、中…

高分子鎖を束ねた新しい共重合体「束状共重合体」が誕生

第715回のスポットライトリサーチは、東京大学大学院 工学系研究科(植村研究室)に所属されていた亀谷…

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP