塩水から水素を大量に抽出する技術が現実味を帯びてきた

米国のチームが海水を使って大量の水素を得ることに成功した

燃料電池の燃料として、たとえば自動車産業などに応用される水素の製造に関しては、ほぼ毎日のように、より大量のこの気体を生成できる可能性や、より簡単に、そしてそれゆえより低コストで生成できる方法についての進歩や新しい情報が発表されている。最新の情報はカリフォルニア州のスタンフォード大学（米国）から届いたものだ。

化学部門のC.J.ウッド教授は、海水から水素を得たと主張する論文を発表した。

これにより、地球上の海洋や大洋の水から水素を大量に生産する道が開かれる。地球表面の4分の3が、地球上の生命にとって不可欠な液体で覆われていることを思い起こす価値がある。

スタンフォード大学による海水からの水素抽出

「複雑な」プロセスどころか、C.J.ウッドは学術誌PNASに掲載された研究で、より簡単に、そしてそれゆえより低コストで水素を得ることが可能であることを示したと述べている。

これまで研究者たちが水から水素を得る際に直面していた大きな問題は、高度に精製された水を用いる必要があったことだ。海水中に大量に含まれる塩化ナトリウムのような不純物は、電気分解、すなわち水分子を2つの水素原子と1つの酸素原子に分解することを妨げていた。

さらに、水の電気分解中には、このプロセスで使用される電極のひとつ、この場合は正極または陽極が腐食する可能性がある。これは、水素電池の産業的または家庭的な利用において、装置の故障や使用不能を招きかねず、電池の寿命や抽出できる水素の量を大幅に減らしてしまう。試験の結果、腐食の作用は稼働12時間後から陽極に影響を及ぼすことがわかった。

この前提に立ち、ウッドを中心とする科学者チームは、水に含まれる塩による作用を防ぐ方法を探ってきた。これに対処できれば、希薄な塩化ナトリウムを含む水は、エネルギーの正極に影響を与えることなく電気分解に入ることができ、最適な条件のもとで最大1,000時間耐えることができる。

さらに、スタンフォードのこのチームが開発した装置を用いることで、分離過程に最大10倍の電荷を加えることができ、それが分子結合の切断を加速させた。このエネルギーは太陽光や風力に由来するものでもよく、そのためサイクル全体としてほぼ有害な廃棄物を生じないことになる。

この成果は、塩水から水素を生成することが可能であることを示すとともに、これまで他の実験で達成されてきた速度よりも速く行えることを示している。

エネルギー源としての水素の応用

水から水素を抽出することで直ちに得られる応用を考えると、直接的な影響を受ける分野のひとつは水素燃料電池車であろう。これらの車は、この元素を用いて電気を生み出し、駆動系、快適装備、居住性のための各種システムなどに電力を供給している。電気自動車にとっても重要な意味を持つ。

それは、Toyotaのようなブランドが、燃料電池に供給できる水素の確保に取り組んでいることからも明らかである。ただし、この日本のメーカーの場合、ガスは水ではなく大気そのものから得られるという。ほぼ無限に利用可能な水素源のもうひとつの選択肢である。