【世界初】「水素を運べる液体」でグリーン水素の製造・輸送・利用まで一貫実証に成功

―「常温常圧で運べる」水素の新たな未来へ―

東京大学 先端科学技術研究センター 河野研究室

東京大学先端科学技術研究センター河野研究室は、ARM Technologies株式会社（本社：神奈川県相模原市、代表取締役：荒木紀歳）および株式会社アイシン（本社：愛知県刈谷市、代表取締役社長：吉田守孝）と共同で、「グリーン水素を独自開発の液体に貯蔵し、常温常圧で安全に運んで利用する」新たなエネルギーシステムの実証試験に成功したことをお知らせします。

　本実証では、太陽光発電で生成したグリーン水素を、 ARM社が開発した液状水素キャリアに充填し、都市間輸送後に電力として利用するまでの一連のプロセスを検証しました。ARM社の水素製造貯蔵システム／発電システムを基に、アイシンが実証全体の企画・推進を担い、東京大学が本実証試験のフィールド試験を行いました。

 

実証のポイント

① 水素を「液体燃料（エネルギー媒体）」として扱う新概念

水素は「高圧ガス」や「極低温液体」で扱う必要がありましたが、

本技術の水素キャリアは：

・常温常圧で液体状態

・水系で不燃性

・高圧ガス・危険物・劇物に非該当

という特性を持つ安全な液状水素キャリアとして取り扱い可能で、本実証試験では簡易なポリプロピレン容器に貯蔵して、トートバッグにて人的運搬を行いました。

 

② 直接電解/直接発電による高効率化

　アンモニアやMCHのような水素を安定な化学物質に変換して運搬する方法では、キャリア変換、脱水素にエネルギーが必要となります。そのため、水素製造から発電までのエネルギーの効率は20~30%程度と低くなります。

一方で本技術の液状水素キャリアは：

・太陽光発電からの電力で、電解製造したグリーン水素を液状水素キャリアへ直接貯蔵可能

・液状水素キャリアから電力の取り出しは、独自開発の発電システムに注入するだけで常温にて直接発電が可能

という画期的な新エネルギーシステムを開発し、高効率化が可能となっています。

 

③グリーン水素製造＆貯蔵→輸送→発電までの完全一貫実証

　ARM社から東京大学までの実運用環境で以下を実施しました：

・太陽光発電によるグリーン水素製造と同時に液状水素キャリアへの充填

・簡易なポリプロピレン容器での輸送

・東京大学先端科学技術研究センターにて発電電力を利用

 

■ 社会的意義

本技術の確立により、常温常圧でグリーン水素の長期貯蔵・輸送が可能となり、カーボンニュートラルの実現に向けた大きなブレイクスルーとなります。また、太陽光や風力といったグリーン電力の更なる導入を後押しするとともに、天候に左右されやすい再生可能エネルギー設備の利用率向上に大きく寄与します。さらに、災害時の自立型エネルギー供給や、エネルギー安全保障の強化、さらには将来的な水素エネルギーサプライチェーンへの道を拓く革新的な技術として期待されます。

 

■ 今後の展開

・大規模な「再エネ電力の貯蔵・輸送・利用」インフラの構築

太陽光や風力等で発電した再エネ電力をグリーン水素に変換し、「常温常圧での液体」として水素を安全に貯蔵・輸送する仕組みを確立します。これにより、地域間でのエネルギー融通や、クリーンエネルギーの効率的な流通を支える次世代インフラの構築を目指します。

 

・電気自動車（BEV）への次世代エネルギー供給モデルの展開

充電スタンドの電力不足や充電時間の長さといったBEVの課題に対し、本技術を活用した新しいエネルギー供給モデルを提案します。液体としてエネルギーを運べる特性を活かし、既存のガソリンスタンドのような迅速かつ効率的なインフラ転用を視野に入れた展開を進めます。

 

・身近な「モバイルバッテリー」への応用と生活への浸透

インフラやモビリティといった大型用途にとどまらず、将来的には日常で使う「モバイルバッテリー」などの小型デバイスへの応用も目指します。常温常圧で安全にエネルギーを内包した液体を持ち運ぶという、これまでにない全く新しいライフスタイルを創出します。