水素貯蔵
GoNano社は様々な高表面領域マテリアルを供給することが可能です。ナノ構造の表面化学をコントロールすることにより、様々な科学的・環境適合性のあるアプリケーションに応用可能です。ここでは、水素貯蔵に関するアプリケーションの可能性について述べています。
水素貯蔵についての技術的な課題には、安全性や軽量化、供給設備・システムなどがあります。輸送上の問題により圧縮ガスとして水素を貯蔵することが困難な場合、より大きな構造の水素貯蔵体が必要となります。どのような水素貯蔵システムにも要求される課題は、１）高い重量（比重）貯蔵容量があること、２）実行可能な熱力学的・力学的な放出特性があることです。GoNano社のナノスプリング™ではこれらの要求を満たすことが可能です。
一般に、高表面領域および特異的な水素との相互作用について検討されてきました。例としては、微小孔性のメディア（ゼオライト等）や金属水素化物などです。ゼオライトは水素封入のためにマイクロチャンネルとして作用しますが、封入化の力学的特性や放出特性に限界があります。また、金属水素化物は理論上は20％程度までの重量（比重）貯蔵容量がありますが、現実的には5％未満程度しか重量（比重）貯蔵容量が示せません。また、現在の金属水素化物の問題として、水素との相互作用による発熱性が挙げられます。
液体キャリア技術により10％程度まで水素貯蔵容量を提供できますが、非常に複雑かつエネルギーの損失が多大なため、実現には多量の水素ガス放出と廃棄物質を伴います。
ナノマテリアルによる高表面積領域とユニークな電気的物性は水素貯蔵アプリケーションについて新しい可能性をもたらします。カーボンナノチューブは水素との相互作用が確認されましたが、水素の放出に700℃を超える温度が必要となり、また貯蔵容量は最大でも4% w/w程度しかありません。
GoNano社では、多層構造で水素吸着性を示し、最大で200 m2/gもの表面領域をもつ材料を開発しました。この材料の水素貯蔵容量は7% w/w および 70% w/v以上となります。重要なポイントは、この材料の水素放出は100℃程度の温度で完全に達成できますので、水素貯蔵システムには有効な材料と考えられます。
GoNano社では自動車会社や産業向け水素ガス貯蔵会社を中心に、このアプリケーションについ研究開発を進めていきます。
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