水素を電子として利用する水素エネルギーキャリアの開発

~ 新発想エネルギーキャリアの常温合成と直接利用 ~

ポイント

 研究が必要とされる背景:カーボンニュートラルの実現には、気体のままでは貯蔵・運搬の効率が低い水素を、多くのエネルギーを必要としないで貯蔵・運搬し、そのまま利用できる技術の革新が求められている。
当該研究の内容:(1)常温で水素から「1電子」を抽出・貯蔵できる新しい発想の水素エネルギーキャリアとなるニッケル化合物を開発した。(2)必要な時に水素エネルギーキャリアの電子をそのまま還元反応に利用できる。(3)開発した水素エネルギーキャリアは電子還元剤としてだけではなく、触媒としても機能する。
社会に及ぼす影響:(1)本研究は、水素の電子を「常温抽出」「長期間貯蔵」「直接利用」できる新たしい水素エネルギーキャリアを開発した。(2)開発した水素エネルギーキャリアは安価な鉄族元素の一つであるニッケルの化合物である。今後は、さらに安価な鉄の使用を検討する。(3)学術的には、天然のヒドロゲナーゼ酵素と同様に、本研究のニッケル化合物も、ニッケルの酸化数が+1の状態で水素から電子を貯蔵することを明らかにした。

概要

 カーボンニュートラルの実現には、気体のままでは貯蔵・運搬の効率が低い水素を、多くのエネルギーを必要としないで貯蔵・運搬し、そのまま利用できる水素エネルギーキャリアの革新が求められています。
九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所(I²CNER)/大学院工学研究院の小江誠司(おごうせいじ)主幹教授らの研究グループは、近畿大学との共同研究により、常温で水素から「1電子」を抽出・貯蔵できる新しい発想の水素エネルギーキャリアとなるニッケル化合物を開発しました。開発した水素エネルギーキャリアは、電子を3ヶ月以上安全に貯蔵できて、必要な時に貯蔵した電子をそのまま還元反応に利用できます。学術的には、開発したニッケル化合物は、水素の合成や分解を担う天然のヒドロゲナーゼ酵素と同様に、ニッケルの酸化数が+1の状態で水素から電子を貯蔵することを示しました。
本研究成果は、ドイツの雑誌「Chemistry—A European Journal」オンライン版で令和5年9月25日(月)午前11時(日本時間)に公開されました。

詳細

詳細はこちらをご参照ください。

小惑星リュウグウが宇宙と実験室で違って見えるのはなぜ?

【11/15開催】2023年度九州大学オープンイノベーションワークショップ

関連記事

  1. 九州大学カーボンニュートラルキャンパス施設整備計…

    2040年脱炭素の実現に向けてこの度、九州大学のキャンパスを…

  2. 【6/19開催】第145回アジア・オセアニア研究…

    藤川 茂紀教授(カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所)九州大学…

  3. アンモニアを温和な条件で合成する高活性な新触媒を…

    炭素フレームにコバルトと助触媒を理想的な状態で内包・安定化工学研究院…

  4. ナノ分離膜を用いた革新的CO₂回収技術を持つCa…

    〜ナノ分離膜を用いた革新的CO₂回収技術を持つCarbon Xtract株式…

  5. 発光技術と医療をつなぐ次世代有機材料を開発

    ~生体に優しい近赤外レーザーで光る新素材が、有機ELと医療応用の架け橋に~…

  6. 工学研究院の安達千波矢教授がThe Societ…

    ~工学研究院・安達千波矢主幹教授は、The Society for Inf…

  7. 【12/10開催】未来の科学者へ!カーボンニュー…

    ~ 脱炭素の授業と実験で学ぶ科学のチカラ ~この冬、九州大学、福岡教育…

  8. 《1/29開催》2025 I2CNER Annu…

    『2025 I2CNER アニュアルシンポジウム “Building a S…