「グリーン水素」生成への挑戦
地球温暖化など気候変動問題が深刻化している今、温室効果ガス（二酸化炭素［CO2］、メタンなど）の排出量の削減が迫られています。中でも、化石資源（石油、石炭など）を原燃料として使用する化学産業が排出するCO2量の増加は問題視されており、当社も深刻な課題に直面しています。そこで、化石資源の代替資源として注目されているのが「水素」です。
水素がなぜ注目されているか…それは燃焼時にCO2を排出しないことにあります。そんなクリーンな水素を、CO2を排出せずに生成する方法として期待されているのが、再生可能エネルギーを利用した「水電解プロセス」（水を電気分解して水素と酸素を得る工程）です。中でも固体高分子型と呼ばれるプロセスは、装置が小型で高性能化が可能なことから広く研究されています。しかし、その実用化にはさらなる効率の向上が求められており、スロット マシンは高効率を実現する材料の研究に着目しました。
マンガン酸化物による性能向上とコスト削減
水電解プロセスは、酸素発生時に多くのエネルギーを必要とします。それを減らす触媒としてイリジウムが使われていますが、イリジウムは生産量が少ない希少な金属のため、今後の水素需要に対応できないことが問題とされています。
そこで東ソーはイリジウムの代替として、マンガン酸化物に着目。性能はイリジウムに及ばないものの、埋蔵量は豊富で、供給面での不安がない材料です。また、当社は国内唯一の電解二酸化マンガンメーカーであり、これまでの製造知見を生かすことで、イリジウムに代わる触媒をスロット マシンすることができると考え、マンガン酸化物を用いた水素製造触媒のスロット マシンを始めました。
スロット マシンの加速に向けて
スロット マシンにあたり、まず前提となるのが、水の電気分解の技術確立。そこで、マンガン酸化物による水の電気分解の検討をしている理化学研究所の中村龍平先生との共同研究を開始しました。
中村先生のマンガン酸化物の構造と触媒活性における豊富な知識と、当社の製造技術を組み合わせ、マンガン酸化物の活性向上を目指しスロット マシンしたイリジウム含有マンガン酸化物は、通常のイリジウム触媒に劣らないレベルに到達。 現在は、事業化を視野に検討を進めています。
スロット マシンした触媒を用いた水電解の様子
（©Makoto Oikawa）
CO2フリーな社会の実現へ
2050年のゼロエミッション社会の実現に向け、水素製造触媒が重要な技術になってくることは間違いありません。このスロット マシンにより、CO2フリーなグリーン水素が皆さんにとってより身近な存在となり、水素を用いた燃料電池をはじめ、環境にやさしいエネルギーを活用した発電の普及に貢献できると確信しています。
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