水素はクリーンエネルギーの担体として機能し、化石燃料への依存を減らすことにより、さまざまな分野の脱炭素化に大きく貢献できます。

  • 輸送: 水素燃料電池で水蒸気を唯一の排出ガスとして軽量・大型車両に動力を提供
  • 産業: グリーン水素の使用により、製鉄、化学品製造、精製におけるカーボンフットプリントを大幅に削減可能
  • 建物と電力: 水素は燃焼して熱源にしたり、燃料電池に使用して発電したりできるため、炭素集約型システムへの依存度が低減

水素は温室効果ガス高排出用途の60%以上を支え、2050年までに世界の炭素削減の20%以上に貢献すると予測されており、ネットゼロの未来に不可欠なものとなっています。

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水素触媒の理解

水素触媒は、水素の生産、貯蔵、利用効率を高めるために重要です。水素触媒の役割は、複数の技術にまたがります。

  • 電気分解: 白金およびイリジウム酸化物触媒が、水を水素と酸素に分解
  • 光触媒: 二酸化チタンベースのシステムが、太陽光を利用して水素を製造
  • 水蒸気改質: ニッケル触媒がメタンを水素に変換
  • 燃料電池: 白金とニッケルが、水素と酸素の電気化学反応に作用
  • 産業用途: 触媒がアンモニア合成や水素化分解などのプロセスを促進

持続可能な水素ベースの経済

水素ベースの経済の主要な構成要素は次のとおりです。

水素製造

技術:

  • 従来技術: 水蒸気メタン改質(SMR)で、H2およびCO2を製造
  • 環境に優しい代替案: 再生可能エネルギーによる電気分解で、クリーンな「グリーン水素」を製造

材質:吸着剤、膜、触媒 

測定目標: 

  • 触媒寿命を最大化し、活性と分散を最適化 
  • 吸着/脱着サイクルを最適化 
  • CO2の吸着を測定 
  • 膜の細孔サイズを測定
水素貯蔵

技術

水素を次の方法で貯蔵可能:

  • 圧縮ガス
  • 液化水素
  • 化学結合(金属水素化物、LOHCS、MOF、ゼオライト、炭素)

材質: 吸着剤、触媒

測定目標:

  • H2の吸着性能を評価
  • 触媒効率と耐久性を調査
水素の活用

技術

水素は汎用性が高い:

  • 発電用燃料電池に使用
  • 燃焼して産業用熱源に使用
  • 金属製造の還元剤として機能

材質: 膜、触媒、吸着剤

測定目標:

  • 化学吸着による触媒活性領域の特性評価
  • 膜孔構造の最適化
  • 燃料電池の性能と効率を調査

触媒と材料の特性評価のための基本装置

Epsilon 1

  • 触媒、支持体、吸着剤の元素を素早く非破壊で分析
  • 元素組成を監視してプロセスの最適化と品質管理を実現
  • 新型材料の金属負荷、均質性、分散、汚染の分析

3Flex

  • 表面積、孔径、容積を測定する高性能吸着分析装置
  • 等温吸着熱を使用して吸収剤のプロセスコストを理解
  • 細孔サイズを最適化して取り込み容量を最大化

触媒分析装置

  • AutoChem -動的技術を利用して、材料の活性部位の特性を評価
  • 3Flex -物理吸着および静的/動的化学吸着で、触媒とその支持体の特性を評価
  • ICCS -触媒への反応条件の影響理解のため、in-situで特性を評価
  • フロー反応装置–触媒性能に対する理解と最適化を調査するためのベンチトップ型反応装置
  • Aeris/Empyrean XRD -ナノサイズの粒子径測定のための高分解能結晶構造解析
  • Mastersizer/Zetasizer–粒子径とゼータ電位を測定
  • Epsilon Xline -触媒コーティング膜の元素組成を分析

Empyrean

多目的X線回折装置
Empyrean

Epsilon Xline

連続ロール・トゥ・ロール・プロセスのためのインライン制御
Epsilon Xline

吸着剤・膜評価装置

  • 3Flex -表面積、細孔サイズ、容積を測定する高性能吸着分析装置
  • ブレークスルー分析装置(BTA)-プロセスに関連する条件下で吸着剤や膜を正確に特性評価
  • AutoPore-水銀ポロシメトリ分析で、多孔質材料の詳細な特性評価が可能
  • AccuPore–キャピラリフローポロメトリが膜の貫通孔サイズを分析
  • HPVA -高圧吸着および脱着等温線を得るための静的容積法

Micromeritics AutoPore V

メソポーラスおよびマクロポーラス材料の密度およびポロシメトリ分析
Micromeritics AutoPore V

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