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水素エネルギー分野 河野研究室

カーボンニュートラルを実現する水素エネルギーの研究

再生可能エネルギーを利用した水素エネルギーシステム

2050年にカーボンニュートラル社会を実現するためには、再生可能エネルギーの大量導入が不可欠ですが、系統の安定化や再エネの未利用電力の問題が生じてきます。その解決方法の切り札として、またエネルギーセキュリティの観点からも、水素エネルギーの早期実用化が求められています。当研究室では再生可能エネルギーを利用して水素を製造し、それを貯蔵して利用する水素エネルギーシステムの研究開発を行っています。また将来のカーボンニュートラルに向けた地域分散型エネルギーシステムを構築するため、再エネ+水素エネルギー+蓄電池を利用したエネルギーシステムに着目して、AI予測技術も活用した統合型エネルギーマネジメントシステムの開発を行っています。

高容量水素貯蔵材料、新型水素蓄電池

水素を安全で長時間安定に貯蔵・輸送する方法としては水素吸蔵合金があります。水素吸蔵合金は水素を吸蔵・放出できる材料で、液体水素よりも高密度で安全に水素を貯めることができ、定置用のタンクとして利用されています。またこの水素吸蔵合金を利用したニッケル水素電池は、安全でエネルギー密度も高いことから、ハイブリッド自動車等に搭載されています。現時点で最高性能を引き出す負極材料はこれまで開発してきたLa-Mg-Ni系超格子合金ですが、更なる高性能化に向けた3元系水素吸蔵合金の研究及び新型の水素蓄電池の開発を進めています。

水素エネルギーを利用したカーボンニュートラルシステム
水素エネルギーを利用したカーボンニュートラルシステム

La-Mg-Ni系超格子水素吸蔵合金
La-Mg-Ni系超格子水素吸蔵合金

ミニコラム
1980 年代末から水素エネルギーの研究を始めて、もう35 年以上になります。エネルギー媒体としての水素のポテンシャルに誰 よりも強く期待を寄せています。2011 年の東日本大震災後、火力発電に頼らなければならない状況を打破すべく、再生可能エ ネルギーによる電力供給と水素電力貯蔵を組み合わせたエネルギーシステムの研究をしています。レジリエントな社会を構築で きるよう、早期実証を目指しています。

メンバー

  • 河野 龍興 教授
  • 専門分野:
    1)水素/水素エネルギー、燃料電池、水素製造、水素貯蔵
    2)電池/ニッケル水素電池、リチウムイオン電池
助教 山口 信義

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