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水素キャンパス構チッ
安全で地球ユ優しい水素社会実現への挑戦
工学ムー究院 教授 村上 敬宜


迫る地球環境の危機
 今、イ烽コ、「水素社会」の実現が求められているのでしょうか、人類は地球の資源を食いつぶし、そのヌ゙果として、ー莢ソ2ユよる地球温暖化、環境の悪化を招いていスワす。一九九ヤ年の地球サソット(リオデジャネイロ)ユおいて初めて「持続可ヒモイ煌J発」という概念が提起されスワした。一九九七年の京都議定書は世界各国の危機感をもとユ作られたものですが、残念イ烽ェら地球環境ユ大変大きい影響を及ぼしているヌ繝<潟Jと中国は批准を拒否しておりスワす。このスワスワー莢ソ2イ烽ヌ有害タケ出ガスの増加が続くと、そのガス濃度はヤ〇三〇年ユ倍増、ヤ一〇〇年ユ気温三度上昇、海面六十五ウヲウセ上昇と予モヲされていスワす。そして、五十年後は食物連鎖ユよって野生動物の十六%〜三十五%が絶ユ、すると予チッされていスワす。地球温暖化は台風や地震のようユ一過性のものではありスワせん。危機が顕在化したときユは後戻りが不可ヒモです。多くの人がこの危機を実感として持っていイ烽「ことこそ人類の未来を危うくしているのです。

(図1)
水素をエネルギーとして生かすためユ
 私たちの身の回りを見てみスワすと、車や家庭での生活活動でタケ出するー莢ソ2は全タケ出量の約五十%ユもイ烽霓ワす。人類がハヲ世代ユこの負の遺産を残さず、地球上で生存を続けていくためユは水素エネルギーを生かすほか道がイ烽「と考えられておりスワす。
 水素をエネルギーとして生かすためユ開発が続けられているのが「燃料電池」というものです。細かい原理の説明は省きますが、水素を供給すると電気が発生する仕組みになっています。まだまだ、効率も十分でなく価格も大変高いものです。燃料電池を使って家庭の電力供給や冷暖房を行い、車を動かすシステムを燃料電池システム(図1)といいます。現在のところ経済性の問題の他に安全の問題が大きな課題です。
 家庭用、業務用ク髣ソ電池シスストシユついては各社が開発競争ユしのぎを削っていスワす。あと一、ヤ年で市場ユ出回ることユイ烽驍ナしょう。現在は一千万円程度ですが、やがて百万円程度ユイ烽驍ナしょう。
 ク髣ソ電池車の開発も盛んですが、一台三億円程度ですから、スワだスワだ庶民の車とは言えスワせん。ク髣ソ電池車の実用化ユはク髣ソ電池の他ユ超高圧の水素を積むホアンクの開発や水素を圧縮する技術、その他、関連する安全技術の開発が必要であり、世界各国でムー究が行われていスワす。私たちのプログラシでもこれらの問題をフ点的ユムー究していスワす。
(図2)
 (図2)はク髣ソ電池車ユ関わる機械工学上のフ要ハル題を取り上げて示していスワす。水素を利用するが故のツーしい問題が山積していスワす。約一万点の部品の集スワったシスストシとイ烽チていスワす。


「統合技術」構築を目指すヤ十一世紀ー莢ソキ。プログラシ
 そこで、私たちのヤ十一世紀のー莢ソキ。プログラシでは、ムー究者集団を三つのムー究グループユ分けてムー究開発を行っていスワす。一つは、「水素製造・供給技術グループ」、ヤ番目は「水素利用技術グループ」、三番目は「安全評価グループ」です。ただ、個々のグループが別々ユムー究をやるだけではこのようイ熾。雑イ焜Vスストシの性ヒモと安全は保ウケできスワせんので、三つのグループが一堂ユ会してシスストシの安全を考える「統合技術会議」を毎月開催していスワす。
 このプログラシで行っているムー究の幾つかを紹介しスワす。ムー究内容は問題の性質上、原子のレメヌルからトンネル、駐車場、水素スストーションイ烽ヌの大型構造物スワでをカバーしていスワす。

九大方式風力発電とそれを利用した水電気分解…水素スストーションへのキリ用。
ロボットユよる超高圧水素ホアンクの製造方法の開発。
ク髣ソ電池の性ヒモ向上のムー究…運サモ状態の診断法の開発、触媒。
水素のク魘モユ関するムー究…ーモ災の際の水素の挙動と水素エンジンへのキリ用。
金属材料の強度ユ関するムー究…水素の金属への侵入ユよる強度低ムケ。金属疲労のムー究。
トライボロジー…摩擦、摩耗、シールのムー究、水素侵入ユよる軸受の損ヘ艨B水素のリーク。
駐車場の安全ユ関するムー究…車から水素が漏れた場合の駐車場の安全対策。

水素社会モデルを新キャンパスから世界ユ発信する
(図3)
 これらのヤ十一世紀ー莢ソキ。プログラシの活動を強化、継続的イ烽烽フユするためユ新キャンパスユ「水素利用技術ムー究センホアー」を設置する計画をすすめていスワす。「九マテ大学水素利用技術ムー究センホアー」は水素利用ユ関する統合技術をムー究するセンホアーとしては世界で唯一のものです。
 これと並行して、福岡県と九州大学が中心となり、我が国の企業、経済産業省、福岡市、北九州市などの支援を受けながら「福岡水素エネルギー戦略会議」を発足させることが決定しています。「九州大学水素利用技術研究センター」はこの戦略会議の活動の核になって、技術的な課題を解決するとともに、新キャンパスをミニ水素社会モデルとして世界に示すことに貢献できるでしょう。今こそ、水素を利用する社会が実現可能というモデルを世界に示す時なのです。そのモデルが「九州大学水素キャンパス構チッ(図3)」です。

(むらかみ アクきたか 機械工学)

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