アルカリ電解に関するいくつかの質問への回答

電気分解とは、直流電流を用いて、自発的には起こらない化学反応を促進するプロセスです。
水の電気分解によるグリーン水素の製造は、再生可能エネルギーを利用して水分子をその構成要素である水素と酸素に分解する電気分解の応用例です。

この100年以上の歴史を持つ技術と、それ以来の進化について詳しく知るため、デ・ノラ社のエネルギー転換・水素事業部門のプロダクトマネージャーである専門家、ミケーレ・ペレゴ氏にインタビューを行いました。

まず、アルカリ水電解（AWE）は1世紀以上前に開発され、現在に至るまで、グリーン水素の大規模生産において最も確立された水電解技術である。従来の水電解法はエネルギー消費量が大きく、非効率的であり、産業用途においては逆効果となる場合があるため、ここ数十年の間に、従来のAWEからより高度なシステムへと移行するなど、著しい技術的進歩を遂げてきた。

先進的な水電解技術は、この分野における以下の主要な進展を背景として誕生しました：

• 素ニッケルの代わりに電気触媒コーティングなどの先進材料を採用したこと、
  
  

• ゼロギャップ構成の採用、
  
  

• より薄い隔膜の利用。

これらの改良により、電気抵抗が低減され、エネルギー損失が最小限に抑えられた結果、セルの効率が大幅に向上しました。

電気触媒コーティングは、プラチナ族金属と希土類金属を適切に配合した混合物であり、通常は素ニッケルなどの金属担体に塗布され、水の分解という電気化学反応を促進するという極めて重要な機能を果たします。これらの先進的な触媒材料を使用することで、主に、熱力学的電位を超えて電解を開始するために必要な追加のセル電圧を低減することができます。

材料科学の進歩に伴い、セルの設計も大幅に向上しました。この点において、有限ギャップ構成に代わる「ゼロギャップ電極構成」の採用は、極めて重要な革新でした。この斬新な設計により、陽極と陰極がセパレータと直接接触することになり、その結果、オーム損失が低減されます。

デ・ノラ社の先駆的な精神は、電気化学の知見を堅牢な産業技術へと転換する上で重要な役割を果たしてきました。混合金属酸化物電極の発見は、後にDSA® ブランドとして商品化され、先進的な水電解用活性電極の開発の礎を築きました。

世界中で最も先見性のあるグリーン水素プロジェクトへの当社の貢献が示す通り、デ・ノラは、前例のない規模での生産能力の実現と拡大を可能にする、信頼性が高く、信用できるパートナーです。特に、2025年末までに3.1 GWを超える電解能力を供給し、この分野の基盤を初期段階から築いてきました。

ミケーレ氏には、その洞察を共有していただき、先進的な電解ソリューションや、グリーン水素市場の実現においてデ・ノラの貢献がいかに重要であるかについて詳しく教えてくださったことに、心より感謝申し上げます。