（独）産業技術総合研究所は3月19日、水素の貯蔵・運搬に適した高効率の触媒反応システムを開発したと発表した。
爆発しやすい水素ガスを二酸化炭素と触媒反応させて取り扱いが容易な液体のギ酸に変え、目的地に輸送したら同じ触媒を用いてギ酸を元の水素ガスと二酸化炭素に戻し、燃料電池に適した高圧水素ガスとして供給する。常温常圧の水中で水素を効率よくギ酸に変換でき、一酸化炭素の副生なしにギ酸をほぼ完全に分解できるなどの特徴があり、水素社会の実現に一歩迫る成果としている。
この新技術は、日米クリーンエネルギー技術協力に基づく産総研と米国ブルックヘブン国立研究所との共同研究によるもので、開発したのは二酸化炭素と水素からギ酸、ギ酸から二酸化炭素と水素への変換をpHで制御できる新たな触媒。産総研は、これまでにプロトン応答型と呼ばれるタイプの触媒をつくり、常温常圧の水中で二酸化炭素の水素化反応によるギ酸の生成に成功しているが、反応速度や収率（水素の貯蔵量）は満足なものでなかった。
今回、プロトンリレーという反応を取り込んだプロトンリレー型とプロトン応答型とを組み合わせた新触媒を開発、この触媒を用いて常温常圧の水中で二酸化炭素の水素化反応を行い、従来の触媒に比べて反応速度は10倍以上、ギ酸の収率は100倍以上という高いレベルの結果を得た。ギ酸の分解による水素放出についても反応速度は10倍以上あり、また密閉容器中で水素を発生させることで外部ポンプを使わなくとも燃料電池向け高圧水素ガスをつくれることが分かったという。二酸化炭素の水素化反応は、アルカリ水溶液中で進行し、酸を加えて溶液を酸性にするとギ酸の分解反応に切り替わる。
水素は、燃焼時に温室効果ガスを出さない究極のクリーンエネルギーとして期待されているが、爆発しやすく扱いにくいといった難点があり、水素エネルギー社会の実現には水素ガスの安全な貯蔵・運搬技術が重要な開発課題の一つとされている。タンクローリーやパイプラインで輸送できるギ酸への変換は、有望な手段の一つで、産総研はさらに高性能な触媒を開発し、二酸化炭素を用いた今回のシステムの大規模化、低コスト化を実現したいとしている。
No.2012-12
2012年3月19日～2012年3月25日
