通过有机氢化物电解合成法，成功将零碳氢供应链实证规模扩大到实用水平

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摘要：ENEOS株式会社、千代田化工建设株式会社以及昆士兰科技大学通过有机氢化物电解合成法（Direct MCH^®），成功将零碳氢制造、运输以及脱氢相关的技术实证规模扩大到实际使用水平。

关键字：有机氢化物电解合成法、大型电解槽、甲基环己烷、零碳氢供应链、燃料电池汽车

ENEOS株式会社（以下简称“ENEOS”）、千代田化工建设株式会社（以下简称“千代田化工”）、以及昆士兰科技大学（以下简称“QUT”）宣布，全球首次将从2018年开始推进的零碳氢制造、运输以及脱氢相关的技术实证规模扩大到实际使用水平，并已将该零碳氢填充到燃料电池汽车（FCV）中。

在储存和运输氢时，需要将由水电解生成的氢储存在储罐中，然后将其转化成一种有机氢化物即甲基环己烷（MCH）^※1。在本次的技术实证中，采用了由ENEOS开发的“有机氢化物电解合成法^※2（Direct MCH^®※3）”，该方法大幅简化了技术实证工序，通过一步反应，由水和甲苯制造MCH。

2019年3月，通过该方法，已成功实现了实验室规模（约0.2kg）的技术验证（利用澳大利亚的可再生能源制造MCH、并在日本从MCH中提取出氢）。此次，成功将该技术验证规模扩大至可以投入实际使用的水平（约6kg），在日本从MCH中提取出氢，然后将氢填充到燃料电池汽车中并驱动车辆行驶。

本次供应链实证中所运用的三方的技术具有以下方面的竞争优势。

为了实现大量利用氢能的社会，ENEOS致力于利用Direct MCH®技术实现电解槽的大型化，以进一步增加MCH的产量，本次验证便是其中的一部分。目标是在2022年开发出150kW（电极面积3m²）级中型电解槽作为大型电解槽的基础，到2025年开发出5MW级的大型电解槽。目前正在推进相关技术的开发，以在2030年实现零碳氢供应链的构建。

今后，三方将通过产学合作，以零碳氢制造技术的社会应用为目标，加快商用规模的技术开发，为实现日本2050年的碳中和目标作出贡献。

本次技术实证的流程和示意图

1. 利用由QUT开发的跟踪式太阳能发电系统发电

2. 100%使用由跟踪式太阳能发电系统产生的可再生能源电力，在澳大利亚使用基于Direct MCH^®技术的2kW级电解槽系统制造MCH

3. 将制造的MCH（一辆FCV约含6kg氢）运往日本

4. 千代田化工负责脱氢反应和符合国际标准（ISO 14687）的氢精制

5. 在ENEOS的东京板桥加氢站将该零碳氢充入FCV中，确认FCV能够行驶

Direct MCH^®今后的技术开发路线图

通过有机氢化物电解合成法（Direct MCH^®）简化工序的示意图

有机氢化物电解合成法（Direct MCH^®）的概念图

氢气的体积能量密度小，其液化需要极低的温度（-253℃），因此运输方法的技术开发是一个重要的课题。

Direct MCH®技术通过电化学反应使氢附着在有机物甲苯上，由此，在常温下转化为液态MCH，可以像石油一样进行运输。ENEOS目前正在进行专有技术的实证试验，该技术通过与电解水类似的机制，不经由氢气而直接制造MCH。在该技术中，能够大幅降低零碳氢的成本。