水素

水素を取り出す

水素は酸素と結びつくと熱や電気を生み、残るのは水だけだ。ただ、地球の水素のほとんどは水や天然ガスのように他の元素と結びついた形であるので、燃料として使うには取り出す必要がある。

多く使われるのは、天然ガス（メタン）を高温の水蒸気と反応させる方法（改質）で、水素と一緒に二酸化炭素が出る。もう一つは水に電気を流して水素と酸素に分ける水の電気分解（水電解）で、電極の間を仕切る膜の種類によって、固体高分子（PEM）形、アルカリ形、陰イオン交換膜（AEM）形などがある。高温の水蒸気を分解する方法（SOEC）や、メタンを熱で水素と固体の炭素に分ける方法（メタン熱分解）もある。

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運ぶ・ためる・使う

水素はいちばん軽い元素で、同じ体積に入るエネルギーが少ない。そこで、高い圧力で押し縮めてボンベにつめる、約マイナス253℃まで冷やして液体にする、トルエンという液体に結びつけてメチルシクロヘキサン（MCH）にして常温・常圧で運び、使う所で水素を取り出す、アンモニアに変えて運ぶ、といった方法を使う。

使う側では、燃料電池で電気に変えて車や建物に使ったり、ガスタービンで燃やして発電したり、工場の熱源にしたりする。水素は小さな分子で金属のすき間に入り込み、金属をもろくすることがあるので、弁や配管、タンクには水素に強い材料と、漏れを防ぐしくみが要る。

日本の会社が担う所

東京瓦斯はSCREENホールディングスとPEM形水電解装置の中核部品である触媒層付きの電解質膜を量産できる体制を整え、三菱重工業は水電解やSOECなどの水素製造から水素ガスタービンによる発電までの技術を実証している。千代田化工建設は水素をトルエンに固定してMCHとして運ぶ技術を、岩谷産業は液化水素や高圧の水素ガスに合う材料や機器の評価を、川崎重工業は燃料電池車用の高圧水素ガス弁や水素ステーション用の圧縮機を開発している。

• 会社図鑑三菱重工業（7011）
• 会社図鑑岩谷産業（8088）
• 会社図鑑千代田化工建設（6366）

有報に書いている会社

有価証券報告書の「研究開発活動」または「事業の内容」に、この技術を書いている上場会社の一部。会社名の下は有報の原文の一文。

• 住友電気工業（5802）「さらに、HEVのニッケル水素電池に使用されるニッケル多孔体に関する技術を燃料電池、水素製造装置の電極にも展開するため、高温での耐久性や強酸に対する信頼性を高めた耐熱耐食性合金の多孔体の開発も進めております。」研究開発活動
• 三菱重工業（7011）「…の開発・カーボンニュートラル社会を見据え、水電解・SOEC(高温水蒸気電解)・メタン熱分解等の次世代水素製造技術の開発から水素ガスタービンによる発電までを対象とする一貫した技術の実証・運搬や貯蔵に優れたアンモニアを燃料とするアンモニアガスタ…」研究開発活動
• 東京瓦斯（9531）「3 株式会社SCREENホールディングスと、PEM形水電解装置の中核部品である水電解用触媒層付き電解質膜、商品名称「PEXEM®」(呼称:ペクセム)の商用受注に対応できる量産受注体制を確立しました。」研究開発活動
• 旭化成（3407）「この投資枠を使い、2023年12月にはアニオン交換型の水電解装置用の膜を開発するカナダのIonomr Innovations Inc.への出資参画を決定しました。」研究開発活動
• コスモエネルギーホールディングス（5021）「…工業(株)と共同開発について基本合意書を締結し、戸田工業(株)が保有するメタン直接改質法による低炭素水素製造技術やCO2分離回収技術に関する環境対応技術の適用に向けて、コスモ石油(株)中央研究所にて評価、検討を実施いたしております。」研究開発活動
• 神戸製鋼所（5406）「…おける水素燃料供給システムの効率化・高度化に向けた技術開発」として、神戸市ポートアイランド地区の神戸水素エネルギーセンターに設置した水素ガスタービン発電実証設備をもとに、液化水素ポンプ、IFV、水素ガスタービンの3つを組み合わせた水素燃料供…」研究開発活動
• 九州電力（9508）「…蓄電池によるマルチユース運用に関する研究・安全性の確保を大前提とした原子力の最大限活用に資する研究・水素製造・利活用や天然水素資源実用化、CCUS・カーボンリサイクル、CO2鉱物化貯留に関する研究・火力発電所へのアンモニア混焼に関する研究・…」研究開発活動
• 川崎重工業（7012）「また、水素関連事業として産業車両/商用車を含む燃料電池車用高圧水素ガス弁や建設機械を含むモビリティ向け燃料電池システム、水素ステーション用油圧ブースター式水素圧縮機等の開発に取り組んでいます。」研究開発活動
• 大阪瓦斯（9532）「また、グリーン水素製造等の研究開発、水素・アンモニア燃料の利用技術開発、低コストでコンパクトな水素製造装置の商品化開発、バイオガス精製・利用の技術開発等にも取り組んでおります。」研究開発活動
• 住友金属鉱山（5713）「また、GHG排出量削減に貢献する新材料として、太陽光エネルギーを利用する光触媒材料や水素製造のための水電解用電極触媒材料の創出に取り組んでおります。」研究開発活動
• 日本酸素ホールディングス（4091）「・国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の助成事業「競争的な水素サプライチェーン構築に向けた技術開発事業/大規模外部加熱式アンモニア分解水素製造技術の研究開発」に参画し、大型の水素精製装置の開発を進めています。」研究開発活動
• 富士電機（6504）「●水素・アンモニア・CO2関連技術水素社会の到来に向けて、水素製造コストの低減が見込めるAEM(Anion Exchange Membrane)型水電解水素生成技術の開発に取り組んでいます。」研究開発活動
• DIC（4631）「無機材料では、大学と連携して進めている水素製造光触媒の開発において、当社独自の粒子設計技術を適用した顔料中間体により、業界トップレベルの水分解光触媒性能を達成しました。」研究開発活動
• エア・ウォーター（4088）「国内で初となる、DMR(Direct Methane Reforming)法を用いた商用規模のCO2フリー水素製造の実証を戸田工業株式会社とともに北海道豊富町で実施いたしました。」研究開発活動
• 帝人（3401）「…及びPFASフリーの微多孔膜メンブレンを用いて、半導体製造工程異物除去フィルターの高性能化や水電解(水素製造)装置向けイオン交換膜の開発に取り組んでいます。」研究開発活動
• 荏原製作所（6361）「また、水素ステーション用のプランジャポンプの実液試験、水素焚吸収式冷温水機の長期運転実証など、これまで取り組んできたソリューション開発が進み、受注を伴う事業フェーズに入ってきました。」研究開発活動
• 北海道電力（9509）「…向けたGX実現への挑戦 豊富な再エネポテンシャルを活かした電力の脱炭素化と系統課題の解決を目指した、水素製造装置の制御・運用最適化に関する研究、及び再エネ余剰電力を活用した水素サプライチェーンの構築に関する研究に取り組んでいる。」研究開発活動
• 岩谷産業（8088）「岩谷水素技術研究所では、最新鋭の水素試験研究設備を活用し、極低温の液化水素や超高圧圧縮水素ガスに適合した材料や機器の評価を行いながら、水素ステーション建設コストの低減、保安強化につながる研究開発を進めました。」研究開発活動
• 日揮ホールディングス（1963）「当社グループは、福島県浪江町の福島水素エネルギー研究フィールド(FH2R)で製造される水素利用を想定したアンモニア製造プラントの基本設計や、統合制御システムの要件定義を行ってまいりました。」研究開発活動
• NOK（7240）「また、水素社会への取り組みとして水電解装置の電解槽用のガスケット開発も進めております。」研究開発活動
• 日本特殊陶業（5334）「新規事業関連では、エネルギークリーン化への対応として期待の大きなテーマである燃料電池、水素製造、及びCO2回収関連の開発に取り組んでいます。」研究開発活動
• 東邦瓦斯（9533）「また、ターコイズ水素をはじめとした水素製造コスト低減に資する技術開発、水素燃焼バーナの技術開発、水素ステーションの整備・運営など水素普及に資する取組みも進めている。」研究開発活動
• カナデビア（7004）「…料船からのメタンスリップ削減技術の開発」「アンモニア燃料船搭載のN2Oリアクタ開発」「大規模PEM型水電解装置の開発、熱需要の脱炭素化実証」「浮体式洋上風力実証事業(フェーズ2)」にて、触媒によりメタンを酸化させるシステム、N20を除去する…」研究開発活動
• AREホールディングス（5857）「…技術3 貴金属製品および製造技術4 有害物質の拡散防止および無害化に関する技術5 脱炭素社会に向けた水素製造に関する技術等の開発を行っています。」研究開発活動
• 千代田化工建設（6366）「当社は、将来の水素エネルギーの普及拡大に向けて、有機ケミカルハイドライドを用いて水素をガソリンの主要成分であるトルエンに固定し、常温・常圧で取り扱いやすいメチルシクロヘキサンとして輸送/貯蔵するSPERA水素TM技術の開発を実施しています…」研究開発活動
• 高砂熱学工業（1969）「特に脱炭素の推進への寄与が期待される水素エネルギー利用技術を重要開発課題と位置付け、関連する技術開発、事業開発を継続して推進しております。」研究開発活動
• 日本触媒（4114）「電池材料研究部:リチウムイオン二次電池、次世代蓄電池等の蓄電池材料、および燃料電池、アルカリ水電解等のクリーンエネルギー関連材料の研究開発。」研究開発活動
• トクヤマ（4043）「つくば研究所、徳山研究所では主な開発テーマとして、先端半導体周辺材料、有機無機複合材料、ナノ粒子材料、医療材料、水電解用アニオン交換膜材料の開発を進めるとともに、フロー合成技術などのプロセス技術の改良を推進しました。」研究開発活動
• 堀場製作所（6856）「水素関連のビジネスにおいては、燃料電池・水電解装置の触媒塗布モニターを上市しました。」研究開発活動
• 住友ベークライト（4203）「…ソリューション開発部、電子調光デバイス事業化推進プロジェクトチーム、BMI事業化プロジェクトチーム、水素製造機能膜量産準備プロジェクトチーム、熱硬化性樹脂ケミカルリサイクル実装プロジェクトチームという体制で、当社の戦略3領域であるICT、モ…」研究開発活動