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水素ガスは、いくつかの工業的方法によって生産されます。[1]現在、世界で供給される水素のほぼすべては、化石燃料から生成されています。[ 2] [3] ：1 水素のほとんどは、水蒸気メタン改質によって生成されるグレー水素です。このプロセスでは、天然ガスの主成分であるメタンと蒸気の化学反応から水素が生成されます。このプロセスで1トンの水素を生産すると、6.6〜9.3トンの二酸化炭素が排出されます。[4]これらの排出物の大部分を除去するために炭素回収・貯留が使用される場合、その製品はブルー水素として知られています。[5]
グリーン水素は通常、水の電気分解によって再生可能電力から生成されると理解されています。 [6] [7]頻度は低いですが、グリーン水素の定義には、バイオマス などの他の低排出源から生成される水素が含まれます。 [8]グリーン水素の生産は現在、グレー水素の生産よりも高価であり、エネルギー変換効率は本質的に低いです。 [9]水素生産の他の方法には、バイオマスガス化、メタンの熱分解、地下水素の抽出などがあります。 [10] [11]
2023年時点では、専用水素生産のうち、低炭素水素、すなわちブルー水素、グリーン水素、バイオマスから生産される水素は1％未満です。[12]
2020年には、世界中でおよそ8,700万トンの水素が生産され[13]、石油精製、ハーバー法によるアンモニア製造、一酸化炭素還元によるメタノール製造など、様々な用途に利用されました。世界の水素生成市場は2022年に1,550億米ドルと見積もられており、2023年から2030年にかけて年平均成長率9.3%で成長すると予想されています。[14]
概要
分子状水素はコラ半島の超深度掘削孔で発見された。天然の貯留層に分子状水素がどれだけ存在するかは不明だが、少なくとも1つの企業[15]が水素抽出用の井戸掘削を専門に行っている。岩石圏の水素のほとんどは水中の酸素と結合している。元素水素の製造には、化石燃料や水などの水素キャリアの消費が必要である。前者のキャリアは化石資源を消費し、水蒸気メタン改質（SMR）プロセスでは温室効果ガスの二酸化炭素が発生する。しかし、より新しいメタン熱分解プロセスでは温室効果ガスの二酸化炭素は発生しない。これらのプロセスでは通常、化石燃料以外のエネルギー入力は必要としない。
後者のキャリアである水を分解するには、何らかの一次エネルギー源（化石燃料、原子力、再生可能エネルギー）から生成された電気または熱の入力が必要です。風力や太陽光発電などの再生可能エネルギー源を使用して水を電気分解して生成された水素は、グリーン水素と呼ばれます。[16]温室効果ガスを排出しないメタン熱分解によって天然ガスから生成された水素は、ターコイズ水素と呼ばれます。[17]
化石燃料から生成される温室効果ガス排出物は、一般的にグレー水素と呼ばれます。二酸化炭素排出物のほとんどが回収される場合は、ブルー水素と呼ばれます。[18]石炭から生成される水素は、ブラウン水素またはブラック水素と呼ばれることがあります。[19]
製造方法による分類
水素はその起源を示すために様々な色で呼ばれることが多い（おそらく灰色が「汚れた水素」を象徴するためだろう[20]）。[21] [22] [11]
現在の製造方法
蒸気改質 – 灰色または青
水素は、天然ガスを使用する水蒸気改質法（SMR）によって工業的に生産されます。 [32]生産された水素のエネルギー含有量は、元の燃料のエネルギー含有量の約74％です。[33]一部のエネルギーは生産中に余分な熱として失われます。一般に、水蒸気改質は温室効果ガスである二酸化炭素を排出し、グレー水素として知られています。二酸化炭素を回収して貯蔵すると、生産された水素はブルー水素として知られています。
水蒸気メタン改質法（SMR）は、主にメタン（CH 4 ）である天然ガスと水から水素を生成します。これは最も安価な工業用水素源であり、世界の水素の約50％の供給源です。[34]このプロセスは、ニッケル 触媒上で蒸気の存在下でガスを700〜1,100℃（1,300〜2,000°F）に加熱することで構成されています。結果として生じる吸熱反応により 、一酸化炭素と分子状水素（H 2）が形成されます。[35]
水性ガスシフト反応では、一酸化炭素が水蒸気と反応してさらにH 2が得られます。WGSRでは、通常、酸化鉄やその他の酸化物などの触媒も必要です。副産物はCO 2です。[35]原料（天然ガス、ナフサなど）の品質に応じて、1トンの水素を生成すると、回収可能な温室効果ガスであるCO 2も9〜12トン生成されます。[36]
このプロセスでは、高温の蒸気（H 2 O）がメタン（CH 4）と吸熱反応を起こして合成ガスを生成します。[37]
- CH 4 + H 2 O → CO + 3 H 2
第二段階では、約 360 °C (680 °F) で実行される低温の発熱性水性ガスシフト反応によって追加の水素が生成されます。
- CO + H 2 O → CO 2 + H 2
本質的には、酸素(O) 原子が追加の水 (蒸気) から除去され、CO が CO 2に酸化されます。この酸化により、反応を維持するためのエネルギーも供給されます。このプロセスを推進するために必要な追加の熱は、通常、メタンの一部を燃焼させることによって供給されます。
水から
化石燃料を使わずに水素を生成する方法には、水分解、つまり水分子 (H 2 O) をその成分である酸素と水素に分解するプロセスが含まれます。水分解のエネルギー源が再生可能または低炭素である場合、生成される水素はグリーン水素と呼ばれることがあります。変換はいくつかの方法で実行できますが、すべての方法は現在のところ、化石燃料ベースの生成方法よりも高価であると考えられています。
水の電気分解 - 緑、ピンク、黄色
水素は、高圧電気分解、低圧水電気分解、または高温電気分解や炭素補助電気分解などの他のさまざまな新しい電気化学プロセスによって生成できます。 [38]しかし、現在の水電気分解の最良のプロセスは、有効電気効率が70〜80％であるため、[39] [40] [41]、 1 kgの水素（比エネルギーは143 MJ / kgまたは約40 kWh / kg）を生成するには50〜55 kWhの電力が必要です。
世界の一部地域では、水蒸気メタン改質のコストは、水素ガス加圧コストを除いて平均1～3ドル/kgです。これにより、ネルハイドロジェン[42]やその他の研究者によって概説されているように、電気分解による水素生産は多くの地域ですでにコスト競争力があり、電気分解の競争優位性につながる可能性のある条件を検討したIEA [43]の記事も含まれています。
ごく一部（2019年には2% [44]）は電気と水を使った電気分解によって生産されており、生産される水素1キログラムあたり約50～55キロワット時の電力を消費します。[45]
水電気分解は、電気を使って水を水素と酸素に分解する。2020年現在、水素生産量の0.1％未満が水電気分解によるものである。[46] 水の電気分解の効率は70～80％（変換損失は20～30％）である[47] [48]一方、天然ガスの水蒸気改質の熱効率は70～85％である。[49]電気分解の電気効率は2030年までに82～86％ [50]に達すると予想されており、この分野の進歩が急速に進むにつれて耐久性も維持される。[51]
水電気分解は50～80℃（120～180℉）で作動するが、水蒸気メタン改質では700～1,100℃（1,300～2,000℉）の温度が必要である。[52] 2つの方法の違いは、使用される主なエネルギーであり、電気（電気分解の場合）または天然ガス（水蒸気メタン改質の場合）のいずれかである。電気分解や同様の水分解法は、容易に入手できる資源である水を使用するため、科学界の関心を集めている。水素製造コストを削減する目的で、電気分解を可能にするために再生可能エネルギー源がターゲットとされてきた。[53]
電解セルには、固体酸化物形電解セル（SOEC）、高分子電解質膜セル（PEM）、アルカリ電解セル（AEC）の3つの主なタイプがあります。 [54]伝統的に、アルカリ電解セルは投資の面では安価ですが（一般的にニッケル触媒を使用）、効率は低くなります。逆に、PEM電解セルは高価ですが（一般的に高価な白金族金属触媒を使用）、効率が高く、より高い電流密度で動作できるため、水素生産量が十分に多い場合はより安価になる可能性があります。[55]
SOECは、通常約800℃（1,500℉）の高温で作動する。このような高温では、必要なエネルギーのかなりの量を熱エネルギー（熱）として供給できるため、高温電気分解と呼ばれる。熱エネルギーは、産業廃熱、原子力発電所、集光型太陽熱発電所など、さまざまな供給源から供給できる。これにより、電気分解に必要な電気エネルギーの量を減らすことで、生産される水素の全体的なコストを削減できる可能性がある。[56] [57] [58] [59]
PEM電解セルは通常100℃（212℉）以下で作動する。[56]これらのセルは比較的単純で、広範囲にわたる電圧入力を受け入れるように設計できるという利点があり、太陽光発電パネルなどの再生可能エネルギー源での使用に最適である。[60] AECは高濃度の電解質（KOHまたは炭酸カリウム）と高温（多くの場合200℃（392℉）近く）で 最適に作動する。
工業生産と効率
現代の水素発生器の効率は、水素の標準温度および圧力を前提として、標準体積の水素あたりの消費エネルギー(MJ/m 3 )で測定される。発生器の消費エネルギーが低いほど、効率は高くなる。100% 効率の電解装置は、水素 1 キログラムあたり 39.4 キロワット時 (142 MJ/kg)、[61] 1 リットルあたり 12,749 ジュール (12.75 MJ/m 3 ) を消費する。実際の電解では、通常、回転式電解装置が使用され、遠心力によって気泡が水から分離される。[62]このような電解装置は、15 バールの圧力で 1 キログラムあたり 50 キロワット時 (180 MJ/kg) を消費し、水素自動車で使用するために水素が圧縮されると、さらに 15 キロワット時 (54 MJ) を消費する。[63]
従来のアルカリ電解の効率は約70％ですが[64] 、効率が最大82％の先進的なアルカリ水電解装置も利用可能です。[65]より高い熱量の使用を考慮すると（熱による非効率性をシステムに戻して触媒に必要な蒸気を生成することができるため）、PEM電解の平均作業効率は約80％、最新のアルカリ電解装置を使用した場合は82％です。[66]
PEMの効率は2030年までに約86％[67]まで増加すると予想されています。PEM電解装置の理論上の効率は最大94％と予測されています。[68]
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2020年現在、電気分解による水素のコストは1kgあたり約3～8ドルです。[69]水素の工業生産を考慮し、有効電気効率が70～82%である現在の最良の水電気分解プロセス（PEMまたはアルカリ電気分解）を使用すると、[70] [71] [72] 1kgの水素（比エネルギーは143MJ /kgまたは約40kWh/kg）を生産するには50～55kWhの電力が必要です。米国エネルギー省の2015年の水素生産目標に示されているように、電力コストが0.06ドル/kWhの場合、[73]水素コストは3ドル/kgになります。
2020年の米国エネルギー省の水素の目標価格は2.30ドル/kgで、必要な電力コストは0.037ドル/kWhであるが、多くの地域での風力と太陽光発電の最近のPPA入札を考慮すると達成可能である。[74] IRENA.ORGの報告書は、現在1kgあたり約53～70kWhを消費する産業用水素生産が、約45kWh/kg Hまで下がる可能性があるという広範な事実報告である。
2[75]電気分解による水素製造に必要な熱力学的エネルギーは33kWh/kgで、これは炭素回収を伴う水蒸気改質法やメタンの熱分解法よりも高い。水蒸気メタン改質法（SMR）による水素製造に対する電気分解の利点の1つは、水素を現場で製造できることであり、トラックやパイプラインによる高価な配送プロセスが回避される。
化学的補助電気分解
電解セルの温度を上昇させることで電気分解に必要な電圧を下げることに加えて、燃料（炭素/石炭、[76] メタノール、[77] [78] エタノール、[79] ギ酸、[80] グリセロール、[80]など）を反応器の酸素側に導入することで、電解装置で生成された酸素を電気化学的に消費することも可能です。これにより必要な電気エネルギーが削減され、残りのエネルギーをこのように供給することで水素のコストを40〜60％未満に削減できる可能性があります。[81]
炭素/炭化水素補助水電気分解（CAWE）は、低品位炭や高硫黄炭、バイオマス、アルコール、メタン（天然ガス）などのさまざまな炭素源から化学エネルギーを利用する、エネルギー消費量が少なくクリーンな方法を提供できる可能性があり、生成された純粋なCO2は分離を必要とせずに簡単に隔離できます。[82] [83]
バイオマスからの水素 – グリーン
バイオマスはガス化によって合成ガスに変換され、合成ガスはさらに水性ガスシフト反応（WGSR）によって水素に変換されます。[84]
他の化学プロセスの副産物としての水素
電気分解による塩素と苛性ソーダの工業生産では、副産物としてかなりの量の水素が発生します。アントワープ港では、1MWの実証用燃料電池発電所がこのような副産物で稼働しています。このユニットは2011年後半から稼働しています。 [85]余剰水素は、多くの場合、水素ピンチ分析で管理されます。
鉄鋼生産におけるコークス炉から生成されるガスは、体積比で60％の水素を含む合成ガスに似ています。 [86]水素はコークス炉ガスから経済的に抽出できます。[87]
その他の化石燃料の利用方法
部分酸化
天然ガスや重質炭化水素からの水素製造は、部分酸化によって行われます。燃料と空気、または燃料と酸素の混合物が部分的に燃焼し、水素と一酸化炭素を多く含む合成ガスが生成されます。その後、水性ガスシフト反応により、一酸化炭素（および水）からさらに多くの水素と二酸化炭素が得られます。[35] 二酸化炭素を同時供給して、水素と一酸化炭素の比率を下げることができます。
部分酸化反応は、改質装置または部分酸化反応器内で、化学量論的量以下の燃料と空気の混合物または燃料と酸素の混合物が部分的に燃焼するときに発生します。熱部分酸化 (TPOX) と触媒部分酸化 (CPOX)は区別されます。化学反応の一般的な形式は次のとおりです。
- 2CnHm + nO2 → 2nCO + mH2
暖房用石油と石炭の理想的な例（それぞれ組成が C 12 H 24と C 24 H 12と仮定）は次のとおりです。
- C 12 H 24 + 6 O 2 → 12 CO + 12 H 2
- C 24 H 12 + 12 O 2 → 24 CO + 6 H 2
プラズマ熱分解
クヴェルナープロセスまたはクヴェルナーカーボンブラック・水素プロセス（CB&H）[88]は、1980年代に同名のノルウェーの会社によって開発されたプラズマ 熱分解法であり、液体炭化水素（C n H m ）から水素とカーボンブラックを生産する。供給物の利用可能なエネルギーのうち、約48％は水素に、40％は活性炭に、10％は過熱蒸気に含まれています。[89]このプロセスではCO 2は生成されません。
このプロセスのバリエーションは、プラズマアーク廃棄物処理技術を使用して、プラズマコンバータでメタンと天然ガスから水素、熱、炭素を生成するというものであり、2009年に発表されました。[90]
石炭
石炭から水素を製造するには、石炭ガス化が用いられる。石炭ガス化のプロセスでは、蒸気と酸素を使用して石炭の分子結合を破壊し、水素と一酸化炭素のガス混合物を形成する。[53]石炭ガス化から得られたガスは、石炭燃焼から得られたガスよりも二酸化炭素と汚染物質をより簡単に除去できる可能性がある。[91] [92] もう一つの変換方法は、低温および高温石炭炭化である。[93]
石炭を熱分解（無酸素加熱）して得られるコークス炉ガスには、約60％の水素が含まれており、残りはメタン、一酸化炭素、二酸化炭素、アンモニア、分子状窒素、硫化水素（H 2 S）です。水素は、圧力スイング吸着法によって他の不純物から分離できます。 日本の鉄鋼会社は、この方法による水素の製造を行っています。
石油コークス
石油コークスは石炭ガス化によって水素を多く含む合成ガスに変換することもできます。生成される合成ガスは主に水素、一酸化炭素、コークス原料中の硫黄由来のH 2 Sで構成されています。ガス化は、ほぼあらゆる炭素源から水素を生成するための選択肢です。[94]
放射線分解
核放射線は放射線分解によって水との結合を切断する。[95] [96]南アフリカのムポネン 金鉱山では、研究者らが自然発生的な高放射線地帯で細菌を発見した。デスルフォトマキュラムの新しい系統群が優勢な細菌群は、主に放射線分解によって生成された水素を餌としていた。[97]
熱分解
水は約2500℃で自然に解離しますが、この熱分解は通常のプロセス配管や装置では高すぎる温度で起こるため、商業化の可能性はかなり低くなります。[98]
バイオマスの熱分解
熱分解は、熱分解温度に基づいて、低温緩慢熱分解、中温急速熱分解、高温フラッシュ熱分解の3種類に分けられます。[99]エネルギー源は主に太陽エネルギーであり、光合成微生物の助けを借りて水やバイオマスを分解して水素を生成します。しかし、このプロセスは水素収率が比較的低く、運用コストが高いため、産業界にとって実現可能な方法ではありません。
核熱分解
高温ガス冷却炉（HTGR）は、大規模に水を分解して水素を製造する最も有望なCO2フリーの原子力技術の1つです。この方法では、水を分解するためのヨウ素硫黄（IS）熱化学サイクルと高温蒸気電気分解（HTSE）が、原子力水素製造の主なプロセスとして選択されました。SIサイクルは、3つの化学反応に従います。[100]
ブンゼン反応: I 2 +SO 2 +2H 2 O→H 2 SO 4 +2HI
HI分解：2HI→H 2 +I 2
硫酸分解：H 2 SO 4 →SO 2 +1/2O 2 +H 2 O
ISサイクルによるHTGRの水素生産率は約0.68kg/sで、発電所1基を建設するための資本コストは1億ドルです。
熱化学サイクル
熱化学サイクルは、熱源（サーモ）と化学反応のみを組み合わせて水を水素と酸素の成分に分解します。[101]サイクルという用語は、水、水素、酸素以外に、これらのプロセスで使用される化合物が継続的にリサイクルされるため使用されます。電気が入力として部分的に使用される場合、結果として得られる熱化学サイクルはハイブリッドサイクルとして定義されます。
硫黄ヨウ素サイクル（SIサイクル）は、水から水素を約50％の効率で生成する熱化学サイクルプロセスです。プロセスで使用される硫黄とヨウ素は回収されて再利用され、プロセスによって消費されることはありません。このサイクルは、集光型太陽光発電システム（CSP）など、約950℃の非常に高い温度源を使用して実行でき、高温原子炉による水素製造に適していると考えられており、[102]日本の高温工学試験炉で研究されています。 [103] [104] [105] [106]高温といくらかの電気の両方を使用する他のハイブリッドサイクルもあります。たとえば、銅-塩素サイクルは、反応ステップの1つで電気化学反応を使用し、530℃で動作し、効率が43％であるため、ハイブリッド熱化学サイクルに分類されます。 [107]
フェロシリコン法
軍では、風船用の水素を素早く製造するためにフェロシリコンが使用されています。化学反応には、水酸化ナトリウム、フェロシリコン、水を使用します。発電機はトラックに収まるほど小さく、少量の電力しか必要としません。材料は安定していて不燃性であり、混合するまで水素は発生しません。[108]この方法は第一次世界大戦以来使用されています。重い鋼鉄製の圧力容器に水酸化ナトリウムとフェロシリコンを満たし、密閉して、制御された量の水を加えます。水酸化物が溶解すると、混合物が約93℃に加熱され、反応が始まり、ケイ酸ナトリウム、水素、蒸気が生成されます。[109]
光生物学的水分解
生物学的水素は藻類 バイオリアクターで生産できる。[110] 1990年代後半、藻類から硫黄が奪われると、通常の光合成による酸素の生産から水素の生産に切り替わることが発見された。7～10パーセントのエネルギー効率（太陽光の水素への変換）の壁を突破することで、生産は現在経済的に実現可能と思われる。[111]水素生産率は1リットル培養あたり1時間あたり10～12mlである。[112]
光触媒による水の分解
水分解プロセスによる太陽エネルギーの水素への変換は、クリーンで再生可能なエネルギーシステムを実現するための最も興味深い方法の1つです。しかし、このプロセスが光起電装置と電解システムを使用する代わりに水に直接懸濁した光触媒によって補助されれば、反応は1ステップで済み、より効率的になります。[113] [114] [115]しかし、現在のシステムは商業的に実装するには性能が低いです。[116] [117]
バイオ水素ルート
バイオマスや廃棄物は、原理的にはバイオマスガス化、水蒸気改質、または生体触媒電気分解[81]や発酵水素製造[118]などの生物学的変換によってバイオ水素に変換できます。
水素生産方法の中で、生物学的な方法は潜在的にエネルギー集約度が低い。さらに、再生可能な資源である農業バイオマスなどのさまざまな廃棄物や低価値材料を利用して、生化学的または熱化学的経路で水素を生産することができる。[84]しかし、現在、水素は主に化石燃料、特に再生不可能な資源である天然ガスから生産されている。水素は最もクリーンな燃料であるだけでなく、多くの産業、特に肥料、石油化学、食品産業で広く使用されている。[119]
水素への生化学的経路は、暗発酵と光発酵プロセスに分類されます。暗発酵では、炭水化物は、厳密な嫌気性細菌や通性嫌気性細菌などの発酵微生物によって水素に変換されます。理論上、最大 4 mol H 2 /mol グルコースが生成されます。[要出典] このプロセス中に、糖は副産物として揮発性脂肪酸 (VFA) とアルコールに変換されます。光発酵細菌は、VFA から水素を生成することができます。したがって、暗発酵で形成された代謝物は、光発酵の原料として使用して、水素の全体的な収量を高めることができます。[119]
酵素触媒プロセスは、一般的な糖であるキシロースを理論収率のほぼ100％で水素に変換します。このプロセスでは、新しいポリリン酸 キシルロキナーゼ（XK）を含む13種類の酵素が使用されます。[120]
発酵による水素生産
発酵による水素生産は有機基質を水素に変換する。多様な細菌群がこの変換を促進する。光発酵は暗発酵とは異なり、光がある場合にのみ進行する。例えば、ロドバクター・スフェロイデスSH2Cによる光発酵は、一部の脂肪酸を水素に変換するために利用できる。[121]
発酵による水素生産は、緑藻による直接的な生物光分解、シアノバクテリアによる間接的な生物光分解、嫌気性光合成細菌による光発酵、嫌気性発酵細菌による暗発酵を利用して行うことができる。例えば、嫌気性光合成細菌であるH. salinariumと大腸菌のような水素化酵素供与体を組み合わせた水素生産に関する研究が文献に報告されている。[122] エンテロバクター・アエロゲネスも水素生産菌である。[123]
酵素による水素生成
糖から水素を生成するために多様な酵素経路が設計されている。[124]
生体触媒電気分解
暗発酵の他に、電気水素生成（微生物を用いた電気分解）も可能性の一つである。微生物燃料電池を使用すれば、廃水や植物を利用して発電することができる。バイオ触媒電気分解は生物学的水素生成と混同してはならない。後者は藻類のみを使用し、後者では藻類自体が即座に水素を生成するのに対し、バイオ触媒電気分解では、これが微生物燃料電池を通過した後に起こり、様々な水生植物[125]を使用することができる。これらには、ヨシ、コードグラス、イネ、トマト、ルピナス、藻類などがある。[126]
ナノガルバニックアルミニウム合金粉末
アルミニウム合金粉末は水と反応して水素ガスを発生する。理論収量の100％で水素が発生すると報告されている。[127] [128]このプロセスは経済的ではない。
天然水素
水素は地下にも自然に存在します。この天然水素はホワイト水素やゴールド水素とも呼ばれ、石油や天然ガスなどの化石燃料と同様の方法で井戸から抽出することができます。[129] [130] [11]
ホワイト水素は、再生可能な水素経済のために、大陸中部リフトシステムで大規模に発見または生産される可能性があります。水をポンプで送り込み、鉄分を豊富に含む熱い岩に水素を抽出することができます。[131]
実験的な生産方法
メタン熱分解 – ターコイズ
メタン（天然ガス）を1段階プロセスで熱分解する[132]溶融金属触媒を通してメタンを泡立てる方法は、2017年に実験室条件で実証され、現在はより大規模にテストされている「温室効果ガスなし」の水素製造方法である。[133] [134]このプロセスは高温（1065℃）で行われる。[135] [136] [137] [138] 1kgの水素を製造するには、プロセス熱のために約18kWhの電力が必要である。[139]メタンの熱分解は、次の反応式で表すことができる。[140]
- 中国語
4(g) → C(s) + 2 H
2(g) ΔH° = 74.8 kJ/モル
工業品質の固体炭素は、製造原料として販売されるか、埋め立てられる可能性があります。
メタン熱分解技術は2023年現在、開発の初期段階にあります。商業化までに克服すべき障害は数多くあります。[141]
生物生産
発酵による水素生産は、嫌気性転換に似た3つのステップを含む多酵素システムを使用して、多様なバクテリア群によって発現される有機基質のバイオ水素への発酵変換です。暗発酵反応は光エネルギーを必要としないため、昼夜を問わず有機化合物から継続的に水素を生産できます。光発酵は暗発酵とは異なり、光がある場合にのみ進行します。電気水素生成は、微生物燃料電池で有機物から水素を生成するために使用されます。 [142]
生物学的水素は藻類 バイオリアクターで生産できる。1990年代後半、藻類から硫黄が奪われると、通常の光合成による酸素の生産から水素の生産に切り替わることが発見された。 [143]生物学的水素は藻類以外の原料を使って生産することもでき、最も一般的な原料は廃棄物である。このプロセスでは、バクテリアが炭化水素を食べて水素とCO2を 排出する。[144]
生体触媒電気分解
通常の電気分解のほかに、微生物を使った電気分解も考えられます。生体触媒電気分解では、微生物燃料電池を通した後に水素が生成され、さまざまな水生植物を使用できます。これには、ヨシ、コードグラス、米、トマト、ルピナス、藻類が含まれます[145]
高圧電気分解
高圧電気分解は、水に電流を流すことで水(H 2 O) を酸素(O 2 ) と水素ガス (H 2 ) に分解する水の電気分解です。標準的な電解装置との違いは、圧縮された水素出力が約 120～200 bar (1740～2900 psi、12～20 MPa )であることです。 [146]電解装置内の水素を化学圧縮と呼ばれるプロセスで加圧することで、外部の水素圧縮機が不要になり、[147]内部圧縮の平均エネルギー消費は約 3% です。[148]ヨーロッパ最大の水素製造プラント (1,400,000 kg/年、高圧水の電気分解、アルカリ技術) は、フィンランドのコッコラで稼働しています。[149]
高温電気分解
水素は、高温電気分解 (HTE) によって熱と電気の形で供給されるエネルギーから生成できます。HTE のエネルギーの一部は熱の形で供給されるため、熱から電気、そして水素へと 2 回変換する必要があるエネルギーが少なくなります。したがって、水素を生成するために必要なエネルギーは少なくなる可能性があります。核熱は、水から水素を分離するために使用できます。高温 (950～1000 °C) のガス冷却原子炉は、核熱を使用した熱化学的手段によって水から水素を分離する可能性があります。高温電気分解は、 生成された水素 1 キログラムあたり 108 MJ (熱) で実験室で実証されていますが、 [150]商業規模ではありません。さらに、これは低品質の「商用」グレードの水素であり、燃料電池での使用には適していません。[151]
光電気化学による水分解
太陽光発電システムで発電された電気を使うのが最もクリーンな水素製造法である。水は電気分解によって水素と酸素に分解される。これは人工光合成とも呼ばれる光電気化学セル（PEC）プロセスである。[152]エネルギー変換デバイスのウィリアム・エアーズは1983年に、水を直接分解する最初の多接合高効率光電気化学システムを実証し、特許を取得した。 [153]このグループは、低コストの薄膜アモルファスシリコン多接合シートを直接水に浸し、現在「人工葉」または「ワイヤレス太陽光水分解」と呼ばれる直接水分解を実証した。[154] [155]
水素はさまざまな触媒で装飾されたアモルファスシリコンの前面で発生し、酸素は背面の金属基板から発生した。多接合セルの上のナフィオン膜はイオン輸送の経路を提供した。彼らの特許には、アモルファスシリコンとシリコンゲルマニウム合金に加えて、直接水を分解するためのさまざまな他の半導体多接合材料も記載されている。大学と太陽光発電業界では、高効率の多接合セル技術の開発に向けて研究が続けられている。このプロセスが、太陽光発電と電解システムを使用する代わりに、水に直接懸濁した光触媒によって支援されれば、反応は1ステップで済み、効率を向上させることができる。[154] [155]
光電気触媒生産
イースト・アングリア大学のトーマス・ナンと彼のチームが研究した方法は、インジウムリン（InP）ナノ粒子の層で覆われた金電極で構成されています。彼らは層状の配置に鉄硫黄複合体を導入し、それを水に浸して小さな電流の下で光を照射すると、60％の効率で水素を生成しました。[156]
2015年には、パナソニックが太陽光の57%を吸収して水を分解し水素ガスを生成することができる窒化ニオブをベースにした光触媒を開発したと報じられた。 [157]同社は2020年より前ではなく、「できるだけ早く」商用化することを計画している。
集光型太陽熱
水を水素と酸素に分解するには、非常に高い温度が必要である。このプロセスを実行可能な温度で作動させるには、触媒が必要である。水の加熱は、集水型太陽光発電を利用して行うことができる。Hydrosol-2 は、スペインのアルメリア太陽熱発電所にある 100 キロワットのパイロットプラントで、太陽光を利用して水を加熱するために必要な 800 ～ 1,200 °C を得る。Hydrosol II は 2008 年から稼働している。この 100 キロワットのパイロットプラントの設計は、モジュールコンセプトに基づいている。その結果、利用可能なリアクターユニットを増やし、適切なサイズのヘリオスタットフィールド (太陽追跡ミラーのフィールド) にプラントを接続することで、この技術をメガワットの範囲に簡単に拡張できる可能性がある。[158]
熱化学生産
水分解に使用できる熱化学サイクルは352以上[159]あり、[160] 、鉄酸化物サイクル、セリウム(IV)酸化物-セリウム(III)酸化物サイクル、亜鉛亜鉛酸化物サイクル、硫黄-ヨウ素サイクル、銅-塩素サイクル、ハイブリッド硫黄サイクル、アルミニウム-アルミニウム酸化物サイクルなど、約12のサイクルが研究中であり、電気を使わずに水と熱から水素と酸素を生成するためのテスト段階にあります。[161]これらのプロセスは、高温電気分解よりも効率的であり、通常、LHV効率は35%～49%の範囲です。石炭や天然ガスからの化学エネルギーを使用した水素の熱化学的製造は、直接的な化学経路の方が効率的であるため、一般的には考慮されません。
熱化学水素製造プロセスは、実験室レベルでいくつか実証されているものの、生産レベルで実証されたものはありません。
クヴェルナー法
クヴェルナー法またはクヴェルナーカーボンブラック・水素法（CB&H法）[162]は、1980年代にノルウェー の同名企業によって開発された、メタン、天然ガス、バイオガスなどの炭化水素（C n H m ）から水素を製造する方法です。原料の利用可能なエネルギーのうち、約48%は水素に含まれ、40%は活性炭に、10%は過熱蒸気に含まれています。[89]
天然水素の抽出 - ホワイト水素
2019年現在、水素は主に工業原料として、アンモニアやメタノール[アップデート]の生産、石油精製に使用されています。当初、水素ガスは便利な貯留層では自然に発生しないと考えられていましたが、現在ではそうではないことが実証されています。現在、マリのクリコロ州ブラケブグ近郊で水素システムが利用されており、周辺の村に電力を供給しています。[163]近年、大陸の陸上地質環境で自然に発生する水素の発見が増えており[164]、天然水素またはネイティブ水素という新しい分野への道を開き、エネルギー転換の取り組みをサポートしています。[165] [166]
ホワイト水素は、再生可能な水素経済のために、大陸中部リフトシステムで大規模に発見または生産される可能性があります。水を鉄分を多く含む熱い岩に注入して水素を生成し、水素を抽出することができます。[167]
環境への影響
ほとんどの水素は化石燃料から生産され、二酸化炭素を排出します。[168]この技術で生産された水素は、排出物が大気中に放出された場合はグレー水素、排出物が炭素回収・貯留（CCS）によって回収された場合はブルー水素と呼ばれます。[169] [170]ブルー水素は、米国の上流および中流のメタン漏洩率と、二酸化炭素回収機能を後付けした水蒸気メタン改質装置（SMR）による生産を想定すると、熱のためにガスや石炭を燃やすよりも20％、ディーゼルを燃やすよりも60％多くの温室効果ガスフットプリントがあると推定されています。[171]
二酸化炭素回収統合機能付きオートサーマルリフォーマー（ATR）の使用により、満足のいくエネルギー効率でより高い回収率が可能になり、ライフサイクルアセスメントでは、二酸化炭素回収統合機能付きSMRと比較して、このようなプラントの温室効果ガス排出量が低いことが示されています。 [172]ヨーロッパでの二酸化炭素回収統合機能付きATR技術の適用は、天然ガスを燃焼するよりも温室効果ガスのフットプリントが低いと評価されており、例えばH21プロジェクトでは、天然ガスの二酸化炭素強度の低下と二酸化炭素回収に適した反応器タイプの組み合わせにより、68%の削減が報告されています。[173]
再生可能エネルギー源から生産される水素は、グリーン水素と呼ばれることが多い。再生可能エネルギー源から水素を生産する方法は2つあり、実用的であると言われている。1つは電力をガスに変える方法で、これは電力を使用して水の電気分解から水素を生成する方法であり、もう1つは埋立地ガスを使用して水蒸気改質器で水素を生成する方法である。風力や太陽光発電などの再生可能エネルギー源によって生産される水素燃料は、再生可能燃料である。[174] [175]原子力エネルギーから電気分解によって生産される水素は、グリーン水素のサブセットと見なされることもあるが、ピンク水素と呼ばれることもある。オスカルスハムン原子力発電所は、 2022年1月に1日あたりキログラムのオーダーで商用ピンク水素を供給する契約を締結した。[176]
2020年現在[アップデート]、グレー水素とブルー水素の生産コストは1kgあたり1～1.80ドルと推定されており、[177]グリーン水素の生産コストは2.50～6.80ドルと推定されている。[177]
2022年現在、世界では化石燃料（主に天然ガス）を使用して9,400万トンのグレー水素が生産されており、温室効果ガス排出の大きな原因となっている。[178] [179] [180] [181]
水素の用途
水素は、水素化分解によって重質石油留分を軽質留分に変換するために使用されます。また、芳香族化プロセス、水素化脱硫、ハーバー法によるアンモニア生産など、他のプロセスでも使用されます。ハーバー法は、世界の食糧の47％を栽培するための合成窒素肥料を製造するための主要な工業的方法です。[182]
水素は、地域の電力生成のための燃料電池で使用されるか、あるいは輸送燃料として使用される可能性があります。
水素は、工業用塩素製造の副産物として電気分解によって生産されます。高価な技術が必要ですが、水素は冷却、圧縮、精製して現場で他のプロセスに使用したり、パイプライン、ボンベ、トラックで顧客に販売したりできます。バルク水素をより安価に生産する方法の発見と開発は、水素経済の確立に関係しています。[118]
参照
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参考文献
- ^ Fan, Lixin; Tu, Zhengkai; Chan, Siew Hwa (2021). 「水素および燃料電池技術の最近の開発：レビュー」. Energy Reports . 7 : 8421–8446. Bibcode :2021EnRep...7.8421F. doi : 10.1016/j.egyr.2021.08.003 .
- ^ リード、スタンリー、ユーイング、ジャック（2021年7月13日）。「水素は気候変動に対する一つの答え。それを手に入れるのが難しい部分だ」ニューヨークタイムズ。
- ^ Rosenow、Jan（2022年9月27日）。「水素による住宅暖房は夢物語にすぎないのか？証拠レビュー」。Joule。6 （10 ）：2225–2228。Bibcode ：2022Joule ...6.2225R。doi ：10.1016/ j.joule.2022.08.015。S2CID 252584593 。 記事は印刷中です。
- ^ Bonheure, Mike; Vandewalle, Laurien A.; Marin, Guy B.; Van Geem, Kevin M. (2021年3月). 「夢か現実か? 化学プロセス産業の電化」. CEP Magazine .アメリカ化学技術者協会. 2021年7月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年7月6日閲覧。
- ^ グリフィス、スティーブ; ソバクール、ベンジャミン・K.; キム、ジンス; バジリアン、モーガン; ウラタニ、ジョアン・M. (2021年10月). 「水素による産業の脱炭素化：開発、社会技術システム、政策オプションの批判的かつ体系的なレビュー」.エネルギー研究と社会科学. 80 :102208 . Bibcode :2021ERSS...8002208G. doi :10.1016/j.erss.2021.102208.
- ^ スクアドリート、ガエターノ;マッジョ、ガエターノ。アガティーノ州ニチタ（2023年11月）。 「グリーン水素革命」。再生可能エネルギー。216 : 119041。ビブコード:2023REne..21619041S。土井：10.1016/j.renene.2023.119041。
- ^ ab Deign, Jason (2020-06-29). 「それで、グリーン水素とは正確には何ですか？」Greentechmedia。 2022-03-23時点のオリジナルよりアーカイブ。2022-02-11に取得。
- ^ スクアドリート、ガエターノ;マッジョ、ガエターノ。アガティーノ州ニチタ（2023年11月）。 「グリーン水素革命」。再生可能エネルギー。216 : 119041。ビブコード:2023REne..21619041S。土井：10.1016/j.renene.2023.119041。
- ^ エヴァンス、サイモン、ガバティス、ジョシュ（2020年11月30日）。「徹底的なQ&A：気候変動を解決するために世界は水素を必要とするのか？」。Carbon Brief。2020年12月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年12月1日閲覧。
- ^ 「天然水素：私たちの足元にある潜在的なクリーンエネルギー源」Yale E360 。 2024年3月23日閲覧。
- ^ abc Hassanpouryouzband, Aliakbar; Wilkinson, Mark; Haszeldine, R Stuart (2024). 「水素エネルギーの未来 – 採集か農業か?」.化学協会レビュー. 53 (5): 2258–2263. doi : 10.1039/D3CS00723E . hdl : 20.500.11820/b23e204c-744e-44f6-8cf5-b6761775260d . PMID 38323342.
- ^ 「水素」。IEA。2023年7月10日。「エネルギー」セクション。 2023年9月21日閲覧。
- ^ Collins, Leigh (2021-05-18). 「ネットゼロの世界には、2050年までに年間3億600万トンのグリーン水素が必要」：IEA | Recharge. Recharge | 最新の再生可能エネルギーニュース。2021年5月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「水素生成市場の規模とシェアに関するレポート、2030年」www.grandviewresearch.com。
- ^ “Natural Hydrogen Energy LLC”. 2020年10月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年9月29日閲覧。
- ^ 「グリーン水素の定義」（PDF）。クリーンエネルギーパートナーシップ。2014年9月6日閲覧。[永久リンク切れ ]
- ^ Schneider, Stefan; Bajohr, Siegfried; Graf, Frank; Kolb, Thomas (2020年10月). 「天然ガスの熱分解による水素製造の最新技術」. ChemBioEng Reviews . 7 (5): 150–158. doi : 10.1002/cben.202000014 .
- ^ Sampson, Joanna (2019年2月11日). 「Blue hydrohydrogen for a green future」. gasworld . 2019年5月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年6月3日閲覧。
- ^ “褐炭は水素経済への足がかり | ECT”. 2019年4月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年6月3日閲覧。
- ^ ab 「水素産業の淘汰から生き残る産業が生まれるか？」エコノミスト。 2023年9月26日閲覧。
- ^ 「水素の色の説明」Sensonic . 2023年11月22日閲覧。
- ^ ab national grid. 「水素の色スペクトル」。National Grid Group。 ロンドン、イギリス。 2022年9月29日閲覧。
- ^ 「天然水素の可能性は？」Energy Observer 。 2023年7月3日閲覧。
- ^ 「国家水素戦略はどの程度環境に優しいか？」2024年10月10日閲覧。
- ^ abc BMWi (2020年6月). 国家水素戦略(PDF) . ベルリン、ドイツ：連邦経済エネルギー省 (BMWi). 2020年12月13日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) . 2020年11月27日閲覧。
- ^ abc Van de Graaf, Thijs; Overland, Indra; Scholten, Daniel; Westphal, Kirsten (2020年12月). 「新しい石油？水素の地政学と国際ガバナンス」. Energy Research & Social Science . 70 : 101667. Bibcode :2020ERSS...7001667V. doi :10.1016/j.erss.2020.101667. PMC 7326412. PMID 32835007 .
- ^ Sansom, Robert; Baxter, Jenifer; Brown, Andy; Hawksworth, Stuart; McCluskey, Ian (2020). 水素への移行：エンジニアリングのリスクと不確実性の評価(PDF)。ロンドン、イギリス：工学技術協会 (IET)。2020年5月8日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。2020年3月22日閲覧。
- ^ abcd 「水素の色：脱炭素化の道の拡大」。2024年10月7日閲覧。
- ^ Bruce, S; Temminghoff, M; Hayward, J; Schmidt, E; Munnings, C; Palfreyman, D; Hartley, P (2018). National hydrohydroline roadmap: pathways to an economically sustainable hydro industrial in Australia (PDF) . Australia: CSIRO. Archived (PDF) from the original on 2020-12-08 . Retrieved 2020-11-28 .
- ^ 地球科学科 (2022年9月12日). 「金水素」.オックスフォード大学地球科学科. オックスフォード、イギリス. 2022年9月29日閲覧。
- ^ Hassanpouryouzband, Aliakbar; Wilkinson, Mark; Haszeldine, R Stuart (2024). 「水素エネルギーの未来 – 採集か農業か?」.化学協会レビュー. 53 (5): 2258–2263. doi : 10.1039/D3CS00723E . hdl : 20.500.11820/b23e204c-744e-44f6-8cf5-b6761775260d . PMID 38323342.
- ^ 「実際の世界における水素生産量...」 Arno A Evers。2008年12月。2015年2月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年5月9日閲覧。
- ^ Velazquez Abad, A.; Dodds, PE (2017). 「水素の生産」。持続可能な技術百科事典。pp. 293–304。doi :10.1016 / B978-0-12-409548-9.10117-4。ISBN 978-0-12-804792-7。
- ^ Dincer, Ibrahim; Acar, Canan (2015年9月). 「持続可能性向上のための水素製造方法のレビューと評価」. International Journal of Hydrogen Energy . 40 (34): 11094–11111. Bibcode :2015IJHE...4011094D. doi :10.1016/j.ijhydene.2014.12.035.
- ^ abc Press, Roman J.; Santhanam, KSV; Miri, Massoud J.; Bailey, Alla V.; Takacs, Gerald A. (2008).水素技術入門。John Wiley & Sons。p. 249。ISBN 978-0-471-77985-8。
- ^ Collodi, Guido (2010-03-11). 「CO2回収による蒸気改質による水素製造」(PDF) . CISAP4 プロセス産業における安全と環境に関する第4回国際会議. 2015-11-28閲覧。
- ^ 「HFCIT 水素製造: 天然ガス改質」。米国エネルギー省。2008 年 12 月 15 日。
- ^ Badwal, Sukhvinder PS; Giddey, Sarbjit S.; Munnings, Christopher; Bhatt, Anand I.; Hollenkamp, Anthony F. (2014 年 9 月 24 日). 「新興の電気化学エネルギー変換および貯蔵技術」. Frontiers in Chemistry . 2 : 79. Bibcode :2014FrCh....2...79B. doi : 10.3389/fchem.2014.00079 . PMC 4174133. PMID 25309898.
- ^ Werner Zittel、Reinhold Wurster (1996-07-08)。「第 3 章: 水素の製造。第 4 部: 電気分解による電気からの生産」。HyWeb : 知識 - エネルギー分野における水素。Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH。2007-02-07 にオリジナルからアーカイブ。2010-10-01に取得。
- ^ Bjørnar Kruse、Sondre Grinna、Cato Buch (2002-02-13)。「水素 – 現状と可能性」。The Bellona Foundation。2011-07-02 のオリジナル(PDF)からアーカイブ。PEM
電解装置の効率係数は最大 94% と予測されていますが、これは現時点では理論上のものです。
- ^ 「高速度・高効率の 3D 水電解」。Grid-shift.com。2012 年 3 月 22 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011 年 12 月 13 日閲覧。
- ^ 「競争力のある水素ソリューションの広範な導入」（PDF）。nelhydrogen.com。Nel ASA。2018年4月22日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF） 。 2018年4月22日閲覧。
- ^ Philibert, Cédric. 「解説：再生可能エネルギーからの産業用水素の生産」. iea.org . 国際エネルギー機関。2018年4月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2018年4月22日閲覧。
- ^ IEA 2019年下半期、37ページ
- ^ 「電気分解で1kgのH2を生成するにはどのくらいの電気/水が必要か？」。2020年6月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年6月17日閲覧。
- ^ Petrova, Magdalena (2020-12-04). 「グリーン水素は注目を集めているが、克服すべき大きなハードルがまだある」CNBC . 2021-06-20閲覧。
- ^ 「ITM – 水素燃料補給インフラ – 2017年2月」（PDF）level-network.com。2018年4月17日閲覧。
- ^ 「PEM電解装置のコスト削減と性能向上」（PDF）fch.europa.eu。燃料電池と水素の共同事業。 2018年4月17日閲覧。
- ^ Kalamaras, Christos M.; Efstathiou, Angelos M. (2013). 「水素製造技術：現状と将来の開発」。エネルギーに関する会議論文。2013 ：1–9。doi ： 10.1155 /2013/690627。
- ^ 「PEM電解装置のコスト削減と性能向上」（PDF） fch.europa.eu燃料電池・水素共同事業。 2018年4月17日閲覧。
- ^ 「2016年4月30日付報告書および財務諸表」（PDF）itm-power.com。2018年4月17日閲覧。
- ^ 「水素製造：天然ガス改質」。energy.gov。米国エネルギー省。 2018年4月17日閲覧。
- ^ ab Hordeski, MF 代替燃料：水素の未来。171–199（The Fairmont Press、inc.、2007年）。
- ^ Badwal, Sukhvinder PS; Giddey, Sarbjit; Munnings, Christopher (2013). 「固体電解法による水素製造」Wiley Interdisciplinary Reviews: エネルギーと環境2 ( 5): 473–487. Bibcode :2013WIREE...2..473B. doi :10.1002/wene.50. S2CID 135539661.
- ^ セバヒ、セディク;ナビル、ヌハイラ。アラウイ・ベルギティ、アミン。ラースリ氏は言った。ラシディ、サミール。ハジャジ、アブデロワヘド（2022）。 「最も開発された 3 つの水電解技術、アルカリ水電解、プロトン交換膜、固体酸化物電解の評価」。今日の資料: 議事録。66：140～145。土井：10.1016/j.matpr.2022.04.264。
- ^ ab Ogden, JM (1999). 「水素エネルギーインフラ構築の展望」. Annual Review of Energy and the Environment . 24 : 227–279. doi :10.1146/annurev.energy.24.1.227.
- ^ ハウ、アン;エベセン、スーン・ダルガード。ジェンセン、ソーレン・ホイガード。モーエンセン、モーゲンス (2008)。 「高効率高温電解」。材料化学ジャーナル。18 (20): 2331–40。土井：10.1039/b718822f。
- ^ 実験室では、ホフマン電圧計のような簡単な装置を使って水の電気分解を行うことができます。「水の電気分解と電荷の概念」。2010 年 6 月 13 日にオリジナルからアーカイブされました。
- ^ 「原子力発電所は水素を生産し、『水素経済』を推進できる」（プレスリリース）。アメリカ化学会。2012年3月25日。2019年12月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年3月9日閲覧。
- ^ Clarke, RE; Giddey, S.; Ciacchi, FT; Badwal, SPS; Paul, B.; Andrews, J. (2009). 「水素を生成するための電解装置と太陽光発電システムの直接結合」。International Journal of Hydrogen Energy。34 ( 6): 2531–42。doi :10.1016/j.ijhydene.2009.01.053 。
- ^ Luca Bertuccioli; et al. (2014年2月7日). 「欧州連合における水電解の開発」(PDF)。クライアント燃料電池・水素共同事業。 2015年3月31日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2018年5月2日閲覧。
- ^ L. Lao; C. Ramshaw; H. Yeung (2011). 「プロセス強化：遠心加速場における水電解」Journal of Applied Electrochemistry . 41 (6): 645–656. doi :10.1007/s10800-011-0275-2. hdl :1826/6464. S2CID 53760672 . 2011年6月12日閲覧。
- ^ Stensvold、Tore (2016 年 1 月 26 日)。 「コカ・コーラ・オプスクリフト」は、ノルスク産業まで水素を供給します。テクニスク・ウケブラッド、。
- ^ Stolten, Detlef (2016年1月4日)。水素科学と工学：材料、プロセス、システム、テクノロジー。John Wiley & Sons。p. 898。ISBN 9783527674299. 2018年4月22日閲覧。
- ^ thyssenkrupp. 「水の電気分解による水素 - 持続可能性のためのソリューション」thyssenkrupp-uhde-chlorine-engineers.com。2018年7月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。2018年7月28日閲覧。
- ^ 「ITM – 水素燃料補給インフラ – 2017年2月」（PDF）level-network.com。2018年4月17日閲覧。
- ^ 「PEM電解装置のコスト削減と性能向上」（PDF）fch.europa.eu。燃料電池と水素の共同事業。 2018年4月17日閲覧。
- ^ Bjørnar Kruse、Sondre Grinna、Cato Buch (2002年2月13日)。「水素—現状と可能性」(PDF)。The Bellona Foundation。p. 20。2013年9月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。
{{cite web}}: CS1 メンテナンス: 不適切 URL (リンク) - ^ フィックリング、デイビッド（2020年12月2日）。「水素は未来への1兆ドルの賭け」ブルームバーグ・ドットコム。2020年12月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。
グリーン水素…現在の価格は1キログラムあたり約3～8ドル。グレー水素は1キログラムあたりわずか1ドル。
- ^ Werner Zittel、Reinhold Wurster (1996-07-08)。「第 3 章: 水素の製造。パート 4: 電気分解による電気からの製造」。HyWeb : 知識 - エネルギー分野における水素。Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH。
- ^ Bjørnar Kruse、Sondre Grinna、Cato Buch (2002-02-13)。「水素 - 現状と可能性」。The Bellona Foundation。2011-07-02 のオリジナル(PDF)からアーカイブ。PEM
電解装置の効率係数は最大 94% と予測されていますが、これは現時点では理論上のものです。
- ^ 「高速度・高効率の 3D 水電解」。Grid-shift.com。2012 年 3 月 22 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011 年 12 月 13 日閲覧。
- ^ 「DOEの電気分解による水素製造の技術目標」。energy.gov。米国エネルギー省。 2018年4月22日閲覧。
- ^ Deign, Jason. 「Xcel が太陽光と風力発電と蓄電池を組み合わせた『前例のない』低価格を実現」greentechmedia.com . Wood MacKenzie . 2018 年4 月 22 日閲覧。
- ^ 「2021年6月22日アクセス」（PDF） .
- ^ Giddey, S; Kulkarni, A; Badwal , SPS (2015). 「炭素補助電気分解による低排出水素生成」。国際水素エネルギージャーナル。40 (1): 70–4。Bibcode :2015IJHE...40...70G。doi :10.1016/ j.ijhydene.2014.11.033 。
- ^ Uhm, Sunghyun; Jeon, Hongrae; Kim, Tae Jin; Lee, Jaeyoung (2012). 「省電力電解改質プロセスによるメタノール水溶液からのクリーン水素製造」Journal of Power Sources . 198 : 218–22. doi :10.1016/j.jpowsour.2011.09.083.
- ^ Ju, Hyungkuk; Giddey, Sarbjit; Badwal, Sukhvinder PS (2017). 「 メタノール支援水電気分解における水素生成のためのPtベース電気触媒におけるナノサイズSnO 2の役割」. Electrochimica Acta . 229 :39–47. doi :10.1016/j.electacta.2017.01.106.
- ^ チュ・ヒョングク;ギディ、サルジット。バドワル、スクヴィンダー PS;モルダー、ロジャー・J (2016) 「分散型水素生成のための固体電解質電池におけるエタノールの電気触媒変換」。エレクトロキミカ アクタ。212 : 744–57.土井：10.1016/j.electacta.2016.07.062。
- ^ ab Lamy, Claude; Devadas, Abirami; Simoes, Mario; Coutanceau, Christophe (2012). 「プロトン交換膜電解セル (PEMEC) におけるギ酸の電気触媒酸化によるクリーンな水素生成」. Electrochimica Acta . 60 : 112–20. doi :10.1016/j.electacta.2011.11.006.
- ^ ab Badwal, Sukhvinder P. S; Giddey, Sarbjit S; Munnings, Christopher; Bhatt, Anand I; Hollenkamp, Anthony F (2014). 「新興の電気化学エネルギー変換および貯蔵技術」. Frontiers in Chemistry . 2 : 79. Bibcode :2014FrCh....2...79B. doi : 10.3389/fchem.2014.00079 . PMC 4174133. PMID 25309898.
- ^ Ju, H; Badwal, SPS; Giddey, S (2018). 「水素製造の ための炭素および炭化水素支援水電気分解の包括的レビュー」。応用エネルギー。231 : 502–533。Bibcode :2018ApEn..231..502J。doi : 10.1016 /j.apenergy.2018.09.125。S2CID 117669840 。
- ^ Ju, Hyungkuk; Badwal, Sukhvinder; Giddey, Sarbjit (2018). 「水素製造の ための炭素および炭化水素支援水電気分解の包括的レビュー」。応用エネルギー。231 : 502–533。Bibcode :2018ApEn..231..502J。doi : 10.1016 /j.apenergy.2018.09.125。S2CID 117669840 。
- ^ ab Sasidhar, Nallapaneni (2023年11月30日). 「独立型バイオマス精製所からのカーボンニュートラル燃料および化学物質」. Indian Journal of Environment Engineering . 3 (2): 1–8. doi : 10.54105/ijee.B1845.113223 .
- ^ 「Solvay が Nedstack のメガワット燃料電池を誇らしげに発表」(PDF)。2012 年 2 月 6 日。2014 年 12 月 8 日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。
- ^ 「鉄鋼生産プロセスから発生するさまざまなガス」。2016年3月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年7月5日閲覧。
- ^ 「COGによる液化水素の製造」（PDF） 。 2021年2月8日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF） 。 2020年7月8日閲覧。
- ^ 「水素技術」www.interstatetraveler.us。
- ^ ab 「HFPヨーロッパ」。 2017 年 9 月。[リンク切れ ]
- ^ 「プラズマアーク廃棄物処理技術によるクヴェルナープロセス」。2014年3月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年10月13日閲覧。
- ^ 「ガス化による排出量削減の利点」。国立エネルギー技術研究所。米国エネルギー省。
- ^ 「石炭燃焼による排出」。米国EIA。米国エネルギー情報局。
- ^ Lee, Woon-Jae; Lee, Yong-Kuk (2001). 「コークス炉での石炭炭化中に生成される内部ガス圧力特性」.エネルギーと燃料. 15 (3): 618–23. doi :10.1021/ef990178a.
- ^ Gemayel, Jimmy El; MacChi, Arturo; Hughes, Robin; Anthony, Edward John (2014). 「ビチューメンアップグレード施設と炭素回収を伴う IGCC プロセスの統合のシミュレーション」. Fuel . 117 : 1288–97. Bibcode :2014Fuel..117.1288G. doi :10.1016/j.fuel.2013.06.045.
- ^ 「放射線化学入門 第7章」(PDF)。
- ^ 「原子力水素製造ハンドブック第8章」（PDF）。
- ^ Li-Hung Lin; Pei-Ling Wang; Douglas Rumble; Johanna Lippmann-Pipke; Erik Boice; Lisa M. Pratt; Barbara Sherwood Lollar ; Eoin L. Brodie; Terry C. Hazen; Gary L. Andersen; Todd Z. DeSantis; Duane P. Moser; Dave Kershaw; TC Onstott (2006). 「高エネルギー、低多様性の地殻バイオームの長期的持続可能性」. Science . 314 (5798): 479–82. Bibcode :2006Sci...314..479L. doi :10.1126/science.1127376. PMID 17053150. S2CID 22420345.
- ^ 「夢か現実か？化学プロセス産業の電化」www.aiche-cep.com . 2021年8月22日閲覧。
- ^ Guoxin, Hu; Hao, Huang (2009年5月). 「CO2吸着剤を用いた湿潤バイオマスのガス化による水素リッチ燃料ガス生産」.バイオマスとバイオエネルギー. 33 (5): 899–906. doi :10.1016/j.biombioe.2009.02.006.
- ^ Ping, Zhang; Laijun, Wang; Songzhe, Chen; Jingming, Xu (2018年1月)。「中国におけるヨウ素硫黄法による原子力水素製造の進歩」。再生可能エネルギーと持続可能なエネルギーレビュー。81 : 1802–1812。Bibcode : 2018RSERv..81.1802P。doi : 10.1016/ j.rser.2017.05.275。
- ^ 水素の製造：熱化学サイクル
- ^ IEA エネルギー技術要点 – 水素製造と配給 2011-11-03 ウェイバックマシンにアーカイブ、2007 年 4 月
- ^ 「HTTR高温工学試験研究炉」Httr.jaea.go.jp。2014年2月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年1月23日閲覧。
- ^ 「原子力エネルギーの進歩 水素製造のための核熱：超高温原子炉と水素製造プラントの結合」（PDF） 。2009年。2016年12月21日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。
- ^ 「ステータスレポート101 – ガスタービン高温原子炉（GTHTR300C）」（PDF）。
- ^ 「JAEAの水素・電気コジェネレーション用超高温ガス炉：GTHTR300C」（PDF） 。 2017年8月10日時点のオリジナル（PDF）よりアーカイブ。 2013年12月4日閲覧。
- ^ Chukwu, C., Naterer, GF, Rosen, MA、「Cu-Clサイクルによる核生成水素のプロセスシミュレーション」、第29回カナダ原子力学会、トロント、オンタリオ州、カナダ、2008年6月1～4日。「銅-塩素サイクルによる核熱化学水素製造のプロセスシミュレーション」(PDF) 。 2012年2月20日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2013年12月4日閲覧。
- ^ レポートNo.40: 水素生成のためのフェロシリコンプロセス
- ^ 率直な科学: 有名な化学者との会話、イシュトヴァン・ハルギッタイ、マグドルナ・ハルギッタイ、p. 261、インペリアル カレッジ プレス (2000) ISBN 1-86094-228-8
- ^ Hemschemeier, Anja; Melis, Anastasios; Happe, Thomas (2009). 「単細胞緑藻における光生物学的水素生成の分析的アプローチ」.光合成研究. 102 (2–3): 523–40. Bibcode :2009PhoRe.102..523H. doi :10.1007/s11120-009-9415-5. PMC 2777220. PMID 19291418 .
- ^ 「DOE 2008 Report 25 %」（PDF） 。 2017年6月17日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。2009年3月6日閲覧。
- ^ Jenvanitpanjakul, Peesamai (2010年2月3日～4日). タイにおける再生可能エネルギー技術とバイオ水素研究の展望(PDF)。先進バイオ水素技術のためのAPEC研究ネットワーク運営委員会会議およびワークショップ。台中：逢甲大学。 2013年7月4日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。
- ^ ナバロ・イェルガ、ルフィーノ・M.アルバレス・ガルバン、M・コンスエロ。デル・ヴァッレ、F.ビロリア・デ・ラ・マノ、ホセ・A.フィエロ、ホセ LG (2009)。 「可視光照射下における半導体触媒上の水の分解」。ケムサスケム。2 (6): 471–85。Bibcode :2009ChSCh...2..471N。土井：10.1002/cssc.200900018。PMID 19536754。
- ^ Navarro, RM; Del Valle, F.; Villoria De La Mano, JA; Álvarez-Galván, MC; Fierro, JLG (2009). 「可視光下での光触媒水分解：概念と触媒開発」。光触媒技術。化学工学の進歩。第36巻。pp. 111–43。doi : 10.1016/S0065-2377(09) 00404-9。ISBN 978-0-12-374763-1。
- ^ Ropero-Vega, JL; Pedraza-Avella, JA; Niño-Gómez, ME (2015 年 9 月). 「Bi–Nb–M–O (M=Al, Fe, Ga, In) の混合酸化物半導体膜を光陽極として使用したフェノール水溶液の光電気分解による水素生成」. Catalysis Today . 252 : 150–156. doi :10.1016/j.cattod.2014.11.007.
- ^ ロウ、ジンシャン;ユウ、ジャグオ。ヤロニエツ、ミーテク。ワーゲ、スウェルム。アル・ガムディ、アーメド・A. (2017 年 5 月)。 「ヘテロ接合光触媒」。先端材料。29 (20)。Bibcode :2017AdM....2901694L。土井：10.1002/adma.201601694。PMID 28220969。S2CID 21261127 。
- ^ Djurišić, Aleksandra B.; He, Yanling; Ng, Alan MC (2020年3月). 「可視光光触媒：展望と課題」. APL Materials . 8 (3): 030903. Bibcode :2020APLM....8c0903D. doi : 10.1063/1.5140497 .
- ^ ab Häussinger, Peter; Lohmüller, Reiner; Watson, Allan M. (2011). 「水素、1. 特性と発生」。Ullmann 's Encyclopedia of Industrial Chemistry . doi :10.1002/14356007.a13_297.pub2. ISBN 978-3-527-30673-2。
- ^ ab Asadi, Nooshin; Karimi Alavijeh, Masih; Zilouei, Hamid (2017年1月). 「地域および国の農作物残渣からのバイオ水素生産を調査するための数学的手法の開発：イランの事例研究」. International Journal of Hydrogen Energy . 42 (4): 1989–2007. Bibcode :2017IJHE...42.1989A. doi :10.1016/j.ijhydene.2016.10.021.
- ^ Martín Del Campo, JS; Rollin, J.; Myung, S.; Chun, Y.; Chandrayan, S.; Patiño, R.; Adams, MW; Zhang, Y. -HP (2013). 「無細胞系における合成酵素カスケードを用いたキシロースからの二水素の高収率生産」Angewandte Chemie International Edition . 52 (17): 4587–4590. doi :10.1002/anie.201300766. PMID 23512726. S2CID 1915746.
- ^ Tao, Y; Chen, Y; Wu, Y; He, Y; Zhou, Z (2007). 「スクロースの暗発酵と光発酵の2段階プロセスによる高水素収率」International Journal of Hydrogen Energy . 32 (2): 200–6. Bibcode :2007IJHE...32..200T. doi :10.1016/j.ijhydene.2006.06.034.
- ^ Rajanandam, Brijesh; Kiran, Siva (2011). 「乳血漿を発酵基質として用いた、大腸菌と結合した Halobacterium salinarium による水素生産の最適化」Journal of Biochemical Technology . 3 (2): 242–4. 2013-07-31 にオリジナルからアーカイブ。2013-03-09に閲覧。
- ^ Asadi, Nooshin; Zilouei, Hamid (2017 年 3 月)。「Enterobacter aerogenes を 用いたバイオ水素生産の強化に向けた稲わらの有機溶媒前処理の最適化」。バイオリソース テクノロジー。227 : 335–344。Bibcode :2017BiTec.227..335A。doi : 10.1016 /j.biortech.2016.12.073。PMID 28042989 。
- ^ Percival Zhang, YH; Sun, Jibin; Zhong, Jian-Jiang (2010). 「in vitro 合成酵素経路生体内変換によるバイオ燃料生産」Current Opinion in Biotechnology . 21 (5): 663–9. doi :10.1016/j.copbio.2010.05.005. PMID 20566280.
- ^ Strik, David PBTB; Hamelers (Bert), HVM; Snel, Jan FH; Buisman, Cees JN (2008). 「生きた植物とバクテリアによる燃料電池でのグリーン電力生産」。International Journal of Energy Research。32 ( 9): 870–6。Bibcode : 2008IJER ...32..870S。doi : 10.1002/er.1397。S2CID 96849691 。
- 「生きた植物がエネルギーを生産」。ワーゲニンゲン大学研究センター(プレスリリース)。2010 年 5 月 17 日のオリジナルからアーカイブ。
- ^ Timmers, Ruud (2012). 植物微生物燃料電池における生きた植物による発電 (博士論文). ワーゲニンゲン大学. ISBN 978-94-6191-282-4。[ページが必要]
- ^ 「水素生成のためのアルミニウムベースのナノガルバニック合金」。米陸軍戦闘能力開発司令部陸軍研究所。 2020年1月6日閲覧。
- ^ McNally, David (2017年7月25日). 「陸軍の発見が新たなエネルギー源となる可能性」.米陸軍. 2020年1月6日閲覧。
- ^ Gaucher, Éric C. (2020年2月). 「天然水素の産業探査における新たな展望」. Elements: 鉱物学、地球化学、岩石学の国際雑誌. 16 (1): 8–9. Bibcode :2020Eleme..16....8G. doi : 10.2138/gselements.16.1.8 .
- ^ ハンド、エリック。「隠れた水素」。science.org。サイエンス。 2023年12月9日閲覧。
- ^ 「次世代エネルギーのための地質水素の可能性 | 米国地質調査所」。
- ^ Fernandez, Sonia. 「研究者らは、CO2を形成せずにメタンを変換できる潜在的に低コストで低排出の技術を開発」。Phys-Org。アメリカ物理学会。2020年10月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2020年10月19日閲覧。
- ^ BASF。「BASFの研究者が、根本的に新しい低炭素生産プロセスであるメタン熱分解に取り組んでいます」。米国のサステナビリティ。BASF。2020年10月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2020年10月19日閲覧。
- ^ Schneider, Stefan; Bajohr, Siegfried; Graf, Frank; Kolb, Thomas (2020年10月). 「天然ガスの熱分解による水素製造の最新技術」. ChemBioEng Reviews . 7 (5): 150–158. doi : 10.1002/cben.202000014 .
- ^ Upham, D. Chester; Agarwal, Vishal; Khechfe, Alexander; Snodgrass, Zachary R.; Gordon, Michael J.; Metiu, Horia; McFarland, Eric W. (2017年11月17日). 「メタンを水素と分離可能な炭素に直接変換するための触媒溶融金属」. Science . 358 (6365): 917–921. Bibcode :2017Sci...358..917U. doi : 10.1126/science.aao5023 . PMID 29146810. S2CID 206663568.
- ^ Palmer, Clarke; Upham, D. Chester; Smart, Simon; Gordon, Michael J.; Metiu, Horia; McFarland, Eric W. (2020年1月). 「溶融金属合金触媒によるメタンの乾式改質」. Nature Catalysis . 3 (1): 83–89. doi :10.1038/s41929-019-0416-2. S2CID 210862772.
- ^ カートライト、ジョン。「クリーンな化石燃料を永遠に生み出す反応」。ニューサイエンティスト。ニューサイエンティスト社。2020年10月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年10月30日閲覧。
- ^ カールスルーエ工科大学。「CO2を排出せずにメタンから水素を生成」。Phys.Org。2020年10月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年10月30日閲覧。
- ^ Proceedings hcei.tsc.ru
- ^ Lumbers, Brock (2022). 「経済的 に改善された水素生産のためのメタンの熱触媒分解の数学的モデリングとシミュレーション」。International Journal of Hydrogen Energy。47 ( 7): 4265–4283。Bibcode : 2022IJHE ...47.4265L。doi : 10.1016 /j.ijhydene.2021.11.057。S2CID 244814932。2022年 3月16日閲覧。
- ^ Patlolla, Shashank Reddy; Katsu, Kyle; Sharafian, Amir; Wei, Kevin; Herrera, Omar E.; Mérida, Walter (2023年7月). 「水素製造のためのメタン熱分解技術のレビュー」.再生可能エネルギーと持続可能なエネルギーレビュー. 181 : 113323. Bibcode :2023RSERv.18113323P. doi :10.1016/j.rser.2023.113323.
- ^ 「有機固形物からの水素生産」Biohydrogen.nl。2011年7月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年7月5日閲覧。
- ^ Hemschemeier, Anja; Melis, Anastasios; Happe, Thomas (2009 年 12 月). 「単細胞緑藻における光生物学的水素生成の分析的アプローチ」.光合成研究. 102 (2–3): 523–540. Bibcode :2009PhoRe.102..523H. doi :10.1007/s11120-009-9415-5. PMC 2777220. PMID 19291418 .
- ^ 「NanoLogix、バイオリアクターで生産した水素で現場でエネルギーを生成」。ソリッドステートテクノロジー。2007年9月20日。2018年5月15日時点のオリジナルよりアーカイブ。2018年5月14日閲覧。
- ^ 「微生物燃料電池を使用した植物からの電力」（オランダ語）。2021年2月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年7月5日閲覧。
- ^ Janssen, H.; Emonts, B.; Groehn, HG; Mai, H.; Reichel, R.; Stolten, D. (2001).高圧電気分解、効率的な H 2生成の鍵となる技術。 HYPOTHESIS IV。 Kluwer Academic。 pp. 172–177。ISBN 978-3-9807963-0-9。OCLC 496234379。OSTI 20274275 。
- ^ Carmo, M; Fritz D; Mergel J; Stolten D (2013). 「PEM水電解に関する包括的レビュー」。Journal of Hydrogen Energy。38 ( 12): 4901–4934。Bibcode : 2013IJHE ...38.4901C。doi :10.1016/j.ijhydene.2013.01.151 。
- ^ "2003-PHOEBUS-Pag.9" (PDF) 。 2009年3月27日時点のオリジナル(PDF)よりアーカイブ。2010年7月5日閲覧。
- ^ 「フィンランド、TEN-T燃料ステーションを輸出」2015年12月。2016年8月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年8月22日閲覧。
- ^ 「蒸気熱：研究者が本格的な水素プラントに向けて準備」（プレスリリース）。Science Daily。2008年9月18日。2008年9月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年9月19日閲覧。
- ^ 「原子力水素研究開発計画」(PDF)。米国エネルギー省。2004年3月。 2008年5月18日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2008年5月9日閲覧。
- ^ ヴァレンティ、ジョバンニ;ボニ、アレッサンドロ。メルキオナ、ミケーレ。カルニェッロ、マッテオ。ナシ、ルチア。ベルトーニ、ジョバンニ。ゴーテ、レイモンド J.マルカッチョ、マッシモ。ラピノ、ステファニア。ボンキオ、マルセラ。フォルナシエロ、パオロ。プラート、マウリツィオ。パオルッチ、フランチェスコ（2016 年 12 月）。 「効率的な電極触媒による水素発生のため、パラジウム/二酸化チタンとカーボンナノチューブを統合した同軸ヘテロ構造」。ネイチャーコミュニケーションズ。7 (1): 13549。ビブコード:2016NatCo...713549V。土井：10.1038/ncomms13549。PMC 5159813。PMID 27941752。
- ^ ウィリアム・エアーズ、米国特許4,466,869 光分解による水素の製造
- ^ ab ナバロ・イェルガ、ルフィーノ・M.;アルバレス・ガルバン、M・コンスエロ。デル・ヴァッレ、F.ビロリア・デ・ラ・マノ、ホセ・A.フィエロ、ホセLG（2009年6月22日）。 「可視光照射下における半導体触媒上の水の分解」。ケムサスケム。2 (6): 471–485。Bibcode :2009ChSCh...2..471N。土井：10.1002/cssc.200900018。PMID 19536754。
- ^ ab Navarro, RM; Del Valle, F.; Villoria de la Mano, JA; Álvarez-Galván, MC; Fierro, JLG (2009). 「可視光下での光触媒水分解」。化学工学の進歩 - 光触媒技術。第36巻。pp. 111–143。doi :10.1016/S0065-2377(09) 00404-9。ISBN 978-0-12-374763-1。
- ^ Nann, Thomas; Ibrahim, Saad K.; Woi, Pei-Meng; Xu, Shu; Ziegler, Jan; Pickett, Christopher J. (2010 年 2 月 22 日)。「可視光による水の分解: 水素製造のためのナノ光電陰極」。Angewandte Chemie International Edition。49 ( 9 ): 1574–1577。doi : 10.1002/anie.200906262。PMID 20140925。
- ^ 山村哲史 (2015年8月2日). 「パナソニック、燃料電池で家庭のエネルギー自給に一歩近づく」朝日新聞. 2015年8月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年8月2日閲覧。
- ^ 「DLRポータル – DLRの科学者が100キロワットのパイロットプラントで太陽光水素生産を達成」。Dlr.de。2008年11月25日。2013年6月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年9月19日閲覧。
- ^ 「353 熱化学サイクル」(PDF)。2009年2月5日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。 2010年7月5日閲覧。
- ^ UNLV 熱化学サイクル自動スコアリングデータベース (公開) [永久リンク切れ ]
- ^ 「水から太陽熱を利用した水素製造法の開発」（PDF） 。 2007年4月17日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF）。2010年7月5日閲覧。
- ^ "Bellona-HydrogenReport". Interstatetraveler.us. 2016年6月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年7月5日閲覧。
- ^プリンツホファー、アラン; タハラ・ シセ、シェイク・シディ; ディアロ、アリウ・ブバカール (2018 年 10 月)。「ブラケブグ (マリ) における天然水素の大量蓄積の発見」。国際水素エネルギージャーナル。43 (42): 19315–19326。Bibcode : 2018IJHE ...4319315P。doi :10.1016/ j.ijhydene.2018.08.193。S2CID 105839304 。
- ^ Larin, Nikolay; Zgonnik, Viacheslav; Rodina, Svetlana; Deville, Eric; Prinzhofer, Alain; Larin, Vladimir N. (2015年9月). 「ロシアのヨーロッパクラトンの表面の丸い窪みに伴う天然の分子状水素浸透」.天然資源研究. 24 (3): 369–383. Bibcode :2015NRR....24..369L. doi :10.1007/s11053-014-9257-5. S2CID 128762620.
- ^ Gaucher, Eric C. (2020年2月1日). 「天然水素の産業探査における新たな展望」. Elements . 16 (1): 8–9. Bibcode :2020Eleme..16....8G. doi : 10.2138/gselements.16.1.8 .
- ^ Truche, Laurent; Bazarkina, Elena F. (2019). 「天然水素は21世紀の燃料」. E3S Web of Conferences . 98 : 03006. Bibcode :2019E3SWC..9803006T. doi : 10.1051/e3sconf/20199803006 .
- ^ 「次世代エネルギーのための地質水素の可能性 | 米国地質調査所」www.usgs.gov。
- ^ 「エグゼクティブサマリー – グローバル水素レビュー2023 – 分析」IEA 。 2024年5月13日閲覧。
- ^ ヘスラー、ウーヴェ（2020年12月6日）。「周期表の最初の元素：なぜ水素が大騒ぎなのか？」dw.com。ドイチェ・ヴェレ。
- ^ 「エアプロダクツ、欧州最大のブルー水素プラントを建設し長期契約を強化」、エアプロダクツプレスリリース、2023年11月6日。2023年11月14日閲覧。
- ^ Robert W. Howarth、Mark Z. Jacobson (2021年8月12日)。「ブルー水素はどのくらい環境 に優しいのか?」Energy Science & Engineering。doi : 10.1002 / ESE3.956。ISSN 2050-0505。Wikidata Q108067259 。
- ^ Antonini, Cristina; Treyer, Karin; Streb, Anne; van der Spek, Mijndert; Bauer, Christian; Mazzotti, Marco (2020). 「天然ガスとバイオメタンからの水素製造と炭素回収・貯留 - 技術環境分析」。持続可能なエネルギーと燃料。4 ( 6): 2967–2986。doi : 10.1039 /D0SE00222D。hdl : 20.500.11850/422246。
- ^ 「低炭素水素に関する事実 – 欧州の視点」、ZEP 2021年10月。2023年12月12日に確認。
- ^ 「水素の新たな展望」（PDF）研究レビュー（2）国立再生可能エネルギー研究所：2～9ページ。2004年4月。
- ^ Dvorak, Phred、「WSJニュース独占：グリーン水素が米国で40億ドル規模の工場建設で勢いづく：計画中の工場はエアプロダクツとAESの合弁会社…」、ウォールストリートジャーナル、2022年12月8日。2023年11月14日閲覧。（購読が必要）
- ^ コリンズ、リー（2022年1月25日）。「世界初、原子力で動くピンク水素の商業契約がスウェーデンで締結 | リチャージ」。リチャージ | 最新の再生可能エネルギーニュース。
- ^ ab Collins, Leigh (2020年3月19日). 「グリーン水素への警鐘：風力と太陽光の必要量は膨大 | Recharge」. Recharge | 最新の再生可能エネルギーニュース。2021年6月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「エネルギー危機はネットゼロへの移行にどのような影響を与えるか？」欧州投資銀行。 2022年12月23日閲覧。
- ^ 「水素 – 燃料と技術」IEA . 2022年12月23日閲覧。
- ^ Castelvecchi, Davide (2022-11-16). 「水素革命は いかにして地球を救うことができるのか、そしていかにして救えないのか」。Nature . 611 (7936): 440–443. Bibcode :2022Natur.611..440C. doi :10.1038/d41586-022-03699-0. PMID 36385542. S2CID 253525130.
- ^ 「水素」. energy.ec.europa.eu . 2022年12月23日閲覧。
- ^ リッチー、ハンナ。「合成肥料は何人の人を養っているのか？」。データで見る私たちの世界。地球変化データラボ。 2021年9月16日閲覧。
出典
- 水素の未来。国際エネルギー機関。2019年。
さらに読む
- フランチェスコ・カリセ他編（2019年）。太陽光による水素製造。アカデミック・プレス。ISBN 978-0-12-814853-2。