TOP セミナー 書籍 社内研修 セミナーQ&A 書籍Q&A お問い合せ 会社概要

ご購入またはご試読は、画面下の「書籍購入」あるいは「書籍試読申込」ボタンから

水素利用技術集成 Vol.3
〜加速する実用化技術開発〜
[コードNo.07NTS181]

■体裁/ B5判・780頁
■発行/ 2007年 6月 22日
(株)エヌ・ティー・エス
■定価/ 51,408円(税込価格)

Vol.1、Vol.2に引き続き最重点項目である「水素資源」では、今後有望な技術を中心に総括。さらに今後実用化に向けて鍵となる「抽出技術」「貯蔵技術」について、また、着実に技術が発展している「インフラ技術」についても充実した内容で詳解する。

著者紹介
岡野一清水素エネルギー協会理事
松村幸彦広島大学大学院工学研究科教授
市川勝北海道大学名誉教授
銭衛華東京農工大学大学院共生科学技術研究院准教授
雑賀高工学院大学工学部教授
武石薫静岡大学工学部助教
亀山秀雄東京農工大学大学院工学研究科教授
岡田治(株)ルネッサンス・エナジー・リサーチ代表取締役社長
白崎義則東京ガス(株)技術開発本部技術研究所主幹研究員
福地誠コスモエンジニアリング(株)プロジェクト二部次長
石丸英睦コスモエンジニアリング(株)プロジェクト本部課長代理
朝倉隆晃大阪ガス(株)エンジニアリング部ECOエネルギーチームリーダー
吉川邦夫東京工業大学フロンティア創造共同研究センター教授
谷生重晴横浜国立大学教育人間科学部教授
増川一神奈川大学理学部日本学術振興会特別研究員PD
中島田豊東京農工大学大学院工学府准教授
西尾尚道広島大学大学院先端物質科学研究科教授
田中虔一埼玉工業大学先端科学研究所特別客員教授
竹原陽子埼玉工業大学工学部
稲葉仁(独)産業技術総合研究所バイオマス研究センター研究員
新城亮東京理科大学大学院理学研究科
加藤英樹東京工業大学応用セラミックス研究所特任講師
工藤昭彦東京理科大学理学部教授
大川和宏東京理科大学理学部准教授
吉田寿雄名古屋大学大学院工学研究科准教授
西村睦(独)物質・材料研究機構燃料電池材料センターセンター長
須田洋幸(独)産業技術総合研究所環境化学技術研究部門主任研究員
岩本雄二名古屋工業大学環境材料工学科教授
佐藤理夫福島大学共生システム理工学類教授
佐藤剛史宇都宮大学工学部助教
古澤毅宇都宮大学工学部助教
伊藤直次宇都宮大学工学部教授
堀雅夫原子力水素研究会代表
鈴木善三(独)産業技術総合研究所エネルギー技術研究部門グループ長
竹中啓恭(独)産業技術総合研究所産学官連携部門副センター長
塚原誠(株)イムラ材料開発研究所主席研究員
西宮伸幸日本大学理工学部教授
寺下尚克日本重化学工業(株)小国事業所金属事業部主任研究員
秋葉悦男(独)産業技術総合研究所エネルギー技術研究部門主幹研究員
市川貴之広島大学先進機能物質研究センター准教授
小島由継広島大学先進機能物質研究センター教授
藤井博信(財)広島市産業振興センター先端科学技術研究所特任研究員/広島大学名誉教授/広島大学先進機能物質研究センター客員教授
境哲男(独)産業技術総合研究所ユビキタスエネルギー研究部門グループ長/神戸大学併任教授
京井大典(独)産業技術総合研究所ユビキタスエネルギー研究部門特別研究員
高崎智昭(独)産業技術総合研究所ユビキタスエネルギー研究部門特別研究員
田岡直規(財)大阪科学技術センター付属ニューマテリアルセンター調査役
飯山拓信州大学理学部助教
尾関寿美男信州大学理学部教授
金子克美千葉大学理学部教授
白井誠之(独)産業技術総合研究所コンパクト化学プロセス研究センターチーム長
日吉範人(独)産業技術総合研究所コンパクト化学プロセス研究センター研究員
松本宏一金沢大学大学院自然科学研究科准教授
大平勝秀東北大学流体科学研究所教授
神谷祥二川崎重工業(株)技術研究所化学技術研究部上級専門職
高野俊夫JFEコンテイナー(株)ガスシステムエンジニアリング事業部事業部長
伊藤芳輝(株)加地テック技術部部長/開発課課長/取締役
植田秀作(株)加地テック技術部課長代理
大倉美恵横浜ゴム(株)ホース配管技術部
久保山孝治(財)エンジニアリング振興協会技術部研究主幹
戸室仁一(財)エンジニアリング振興協会技術部室長代理
久和野敏明大陽日酸(株)技術本部水素プロジェクト統括部
植田健司関西電力(株)エネルギー利用技術研究所主幹
小川敬岩谷産業(株)水素エネルギー部シニアマネージャー
大原智大阪大学接合科学研究所准教授
梅津光央東北大学大学院工学研究科准教授
名嘉節東北大学多元物質科学研究所准教授
阿尻雅文東北大学多元物質科学研究所教授
岡崎慎司横浜国立大学大学院工学研究院准教授
中川英元東京大学先端科学技術研究センター客員研究員
原田修治新潟大学大学院自然科学研究科教授
水口仁横浜国立大学大学院工学研究院教授
申ウソク(独)産業技術総合研究所先進製造プロセス研究部門主任研究員
西堀麻衣子(独)産業技術総合研究所先進製造プロセス研究部門研究員
松原一郎(独)産業技術総合研究所先進製造プロセス研究部門グループ長
大谷晴一理研計器(株)研究部副部長
安田昌英理研計器(株)研究部主任
横澤宏一(株)日立製作所基礎研究所主任研究員
木村悦子高圧ガス保安協会高圧ガス部
宮下修(財)エンジニアリング振興協会技術部研究主幹
清水智(独)新エネルギー・産業技術総合開発機構燃料電池・水素技術開発部主任研究員
原田亮帝国石油(株)技術企画部リーダ/(独)産業技術総合研究所客員研究員
岩渕宏之(財)エネルギー総合工学研究所プロジェクト試験研究部主任研究員
本間琢也燃料電池開発情報センター顧問/(株)オーム社企画顧問/三重県顧問/筑波大学名誉教授
小俣富男(財)新エネルギー財団計画本部燃料電池部長
福島清司(社)日本電機工業会新エネルギー部部長
三輪惠徳島大学名誉教授
木戸口善行徳島大学大学院ソシオテクノサイエンス研究部教授
吉田静男(有)ユニヴ・テック附属環境流体工学研究所所長
松村一弘(財)函館地域産業振興財団工業技術センター研究開発部科長
佐々木一成九州大学水素利用技術研究センターセンター長/教授/(独)産業技術総合研究所水素材料先端科学研究センター副センター長
村上敬宜九州大学理事/副学長/(独)産業技術総合研究所水素材料先端科学研究センターセンター長
勝田正文早稲田大学環境・エネルギー研究科教授/理工学術院産学官研究推進センター長
国保元ト三重県特別顧問/四日市大学総合政策学部特任教授

詳細目次
序論 要素技術開発段階から実証段階へ向けた総括および方向性の展望

1はじめに
2要素技術開発から商品技術開発までの開発のステップ
3水素社会構築のために必要な技術とその現状
4水素製造技術の進展
4.1水素製造技術
燃料改質・精製技術
水電解技術
その他の水素製造技術
5水素貯蔵技術の進展
5.1圧縮水素貯蔵技術
5.2液体水素貯蔵技術
5.3水素貯蔵材料
6水素輸送技術の進展
7水素安全技術の進展
8燃料電池車と水素エンジン車の進展
9水素ステーション技術の進展
10純水素燃料電池技術の進展
10.1家庭用燃料電池
10.2燃料電池利用機器
11大規模水素利用技術の進展
12大規模水素インフラ技術の進展
13おわりに
第1編 水素資源

第1章バイオマス
1定義と分類
1.1概要
水素源としての有機物資源
バイオマスの定義と意義
バイオマスの分類
1.2木質系バイオマス
1.3畜産排泄物
1.4食品系廃棄物
1.5下水汚泥
2各技術動向
2.1水素製造技術の概要
2.2高温ガス化
2.3超臨界水ガス化
2.4メタン発酵
2.5水素発酵
3評価
3.1経済性
3.2環境性
4おわりに
第2章ケミカルズ(化学原料)
2.1有機ハイドライド
1炭化水素を水素源とする水素輸送・供給インフラ技術
2炭化水素材の水素貯蔵と輸送性能の比較
3有機ハイドライドの水素供給能と反応性の評価
3.1バイメタル高性能触媒の研究開発
3.2パルス型噴霧式反応器と水素ステーションの技術開発
4石油系アロマを利用する大規模な水素輸送技術の開発と展開
5有機ハイドライドを利用するオンボード水素エンジン自動車の開発
6有機ハイドライドを利用する再生可能エネルギーの水素貯蔵と運搬技術
7まとめと将来展望
2.2メタン
1はじめに
2在来型天然ガスの埋蔵量および開発
3メタンハイドレートの開発
3.1メタンハイドレートの分布および埋蔵量
3.2メタンハイドレートの開発と環境問題
4バイオマスからメタンの製造
4.1メタン発酵原理
4.2メタン発酵技術
4.3メタン発酵技術の評価
5その他のメタンガス
5.1石油系ガス由来メタン
5.2炭鉱ガス由来メタン
5.3石炭系ガス由来メタン
6おわりに
2.3アンモニア
1エネルギー源としてのアンモニア
2NH3の特徴
3NH3の製造と輸送
4NH3燃料電池システム
5まとめ
2.4ジメチルエーテル
1ジメチルエーテルに関して
2ジメチルエーテルからの水素製造
3まとめ
2.5エタノール
1はじめに
2エタノールの性質
3エタノールの生産量
4バイオエタノールの製造プロセス
5エタノールの製造エネルギー収支
6エタノールの製造コスト
第3章化石燃料
1はじめに
2一般化学用水素製造(水蒸気改質)技術
3燃料電池用天然ガス改質システム
3.1既存の水素製造用触媒技術の問題点
3.2燃料電池用改質触媒技術の適用
3.3硫黄被毒の防止による改質触媒の劣化防止と低S/C化
水蒸気改質触媒における硫黄被毒の影響
超高次脱硫による硫黄被毒の防止
4水素にかかわるエネルギー効率
4.1水素製造にかかわるエネルギー効率
4.2水素の輸送・貯蔵にかかわるエネルギー効率
パイプラインによる水素の輸送
液体水素による水素の輸送・貯蔵
圧縮水素による水素の輸送・貯蔵
水素貯蔵材料による水素の輸送・貯蔵
4.3水素吸蔵合金
4.4有機系水素貯蔵材料
5車載水素供給方式の比較
6おわりに
第2編 水素製造技術

第1章改質
1.1パラジウム系合金膜を利用した都市ガスからの水素分離型改質技術
1はじめに
2都市ガスからの水素製造技術と水素分離型改質技術
340 Nm3/h級水素分離型リフォーマの開発
3.140 Nm3/h級試験機の構造
3.240 Nm3/h級試験機の性能
4水素ステーションにおける水素供給
5水素分離型改質技術の今後の課題と取り組み
1.2脱硫ガソリン改質による水素製造技術
1はじめに
2脱硫ガソリン改質による水素の製造
2.1改質炉の出口温度
2.2改質炉の出口圧力
2.3S/C
3JHFC横浜・大黒水素ステーション
3.1設計諸元と原料性状
3.2装置概要
3.3プロセスフロー
3.4リジェネバーナー
3.5リジェネ燃焼
3.6装置効率
4PSAの技術革新
5おわりに
1.3天然ガス改質による水素製造技術
1はじめに
2天然ガスからの水素製造装置のプロセス
2.1改質部門
脱硫工程
水蒸気改質工程
CO変成工程
2.2精製部門(PSA)
2.3主要操作因子の影響
3最近のコンパクト水素製造装置の開発動向
3.1水素ステーション向けコンパクト水素製造装置
3.2コンパクト水素製造装置のプロセス
4今後の見通し
1.4触媒水蒸気改質法を用いた廃プラスチックからの小規模な水素製造
1はじめに
2廃プラスチックの熱分解・水蒸気改質システム
3プラスチックの熱分解・触媒改質による水素製造の実証実験
3.1プラスチックの熱分解挙動
3.2改質温度が水蒸気改質に及ぼす影響
3.3滞留時間が水蒸気改質に及ぼす影響
3.4水蒸気比が水蒸気改質に及ぼす影響
4まとめ
1.5接触水蒸気改質を用いた廃ガラスおよび廃塩ビからの水素製造技術
1はじめに
2塩ビおよびガラスの生産および排出
2.1塩ビ
2.2ガラス
3塩ビのリサイクル技術
4接触水蒸気改質による廃塩ビからの水素製造
4.1塩ビの分解
4.2廃塩ビの接触水蒸気改質
5おわりに
第2章酵素反応(発酵・光合成)
2.1発酵による水素生産
1発酵とは
2微生物が発酵で水素発生する理由
3基質として利用する物質
3.1グルコース
3.2スクロース
3.3セルロース
3.4デンプン
3.5マンニトールとアルギン酸
3.6グリセリン
4発酵水素生産の利点
5おわりに
2.2光合成生物を利用した水素生産技術
1はじめに
2水素を生産する生物とその酵素
2.1水素生産生物
2.2水素生産に利用できる酵素と反応
ヒドロゲナーゼ反応
ニトロゲナーゼ反応
3各種光合成生物による水素生産
3.1光合成細菌のニトロゲナーゼ系を利用した水素生産
3.2酸素発生型光合成生物のヒドロゲナーゼ系を利用した水素生産
3.3シアノバクテリアのニトロゲナーゼ系を利用した水素生産
4シアノバクテリアのニトロゲナーゼ系を利用した水素の生産性向上に向けた遺伝子工学的改良
4.1光生物的水素生産にシアノバクテリアのニトロゲナーゼ系を提案する理由
4.2ヒドロゲナーゼ関連遺伝子変異株の作製
4.3ニトロゲナーゼ関連遺伝子変異株の作製
4.4今後の改良の必要性
5おわりに
2.3乾式メタン発酵と水素製造
1はじめに
2有機廃棄物のカスケード利用
3乾式メタン発酵とその阻害要因としてのアンモニア
4アンモニア濃度の制御方法
5アンモニア除去・回収工程を取り入れた乾式嫌気消化プロセスの開発
5.1アンモニア除去汚泥のメタン発酵
5.2脱水汚泥からのアンモニアおよびメタン生成
5.3連続乾式メタン発酵の検討と解析
5.4ベンチリアクタの設計・製作・運転
5.5ベンチリアクタ運転結果
6まとめ
第3章触媒
3.1一酸化炭素選択酸化触媒による高純度水素の効率的製造技術―新触媒の開発とその機能―
1はじめに
2選択性と活性
3中間体と反応機構
4おわりに
3.2Ni 触媒を用いたセルロースガス化による水素製造
1はじめに
2実験
2.1触媒の調製
2.2触媒の活性測定
2.3触媒のキャラクタリゼーション
3実験結果と考察
3.1500 ℃における反応結果
水素およびガス生成物の生成量
タール・チャーの生成量
カーボンの析出量
Ce担持の効果
Rh系触媒との比較
3.2600 ℃における反応結果(反応温度の影響)
3.3担持Niの存在状態
3.4セルロースガス化経路
4まとめ
5今後の展望
3.3触媒層を利用したCO2を発生しないエタノールからの水素製造装置の開発
1はじめに
2通電加熱アルマイト触媒によるエタノールの水蒸気改質の研究
2.1通電加熱アルマイト構造体
2.2触媒調製法
2.3触媒性能評価
2.4通電加熱試験
2.5通電加熱アルマイト触媒とCO2吸収セラミックスを用いたエタノールの 水蒸気改質反応
CO2吸収セラミックスの調製法
エタノール水蒸気改質反応へのCO2吸収セラミックスの効果
2.6箱型反応器の提案
3おわりに
3.4金属イオンドーピングを利用したバンドエンジニアリングによる可視光応答性チタン系酸化物光触媒の開発
1はじめに
2金属イオンドーピングによる可視光応答性酸化物光触媒の設計
3遷移金属ドーピング系光触媒
4共ドーピング系光触媒
5二段階励起型光触媒系による可視光照射下での水の完全分解−ドーピング系光触媒の利用−
6おわりに
3.5窒化物光触媒による水素製造技術
1はじめに
2窒化物光触媒の電気化学評価システム
3電気化学的性質
3.1GaNのバンド端位置
3.2InGaN系のバンド端位置
3.3光誘起電流に対する結晶性の影響
4窒化物光触媒による水素発生
4.1電解液による違い
4.2InGaN系の場合
5おわりに
3.6常温下での光触媒反応による水とメタンからの水素製造技術
1光触媒的水素生成
2酸化チタン光触媒による水とメタンからの水素生成
3高活性触媒の設計指針
4システムの効率
5今後の展望
第4章分離
4.1高性能水素分離用合金膜材料の開発
1はじめに
2研究動向
3金属膜による水素分離の原理
4Pd合金とその問題点
5非Pd系合金膜
6今後の展開
4.2高純度水素の長期安定供給を可能にするパラジウム系薄膜の新規調製法
1はじめに
2金属薄膜調製のポイント
3応力緩和空間層を有する金属薄膜の調製
4水素選択透過性能と長期安定性
4.1パラジウム薄膜
4.2パラジウム合金薄膜
5まとめ
4.3セラミック製高温水素分離用膜の開発
1はじめに
2高温水素分離膜
3新たな高温水素分離用多孔質セラミック膜の開発研究
3.1新規パルス法によるメソポーラス陽極酸化アルミナ
3.2ナノ粒子分散アモルファスシリカ系コンポジット膜
4おわりに
4.4化合物半導体薄膜を利用した高純度水素精製
1はじめに
2半導体と水素の関係
3半導体を用いた水素選択透過膜の動作原理
4水素選択透過膜の構造
5おわりに
第5章その他の注目技術
5.1超臨界水を利用した水素製造技術
1はじめに
2超臨界水ガス化の特徴
2.1超臨界水の物性
2.2反応溶媒としての超臨界水
2.3ガス化溶媒としての超臨界水の機能
3バイオマスの超臨界水ガス化による水素製造
3.1木質系バイオマスの構造
3.2反応平衡とプロセス評価
平衡組成
プロセス効率
3.3無触媒・均一系触媒によるガス化
セルロース系バイオマスのガス化
リグニン系バイオマスのガス化
操作条件の影響
酸素添加処理
3.4固体触媒によるガス化
固体触媒による低温ガス化の特徴
ルテニウム系触媒
ニッケル系触媒
3.5ベンチ・パイロットプラントによるバイオマスガス化
4メタノールの超臨界水ガス化による水素製造
4.1メタノールの超臨界水ガス化の特徴
4.2メタノール超臨界水ガス化の検討例
5油・ポリマーの超臨界水ガス化による水素製造
6今後の展望
5.2原子力による水素生産
1原子力による水素生産の特長
2原子力による水素の製造方法
2.1電気分解法
2.2高温水蒸気電気分解法
2.3熱化学分解法
2.4原子力加熱・化石燃料水蒸気改質法
3原子力水素製造システムと課題
3.1製造システム
3.2製造コスト
3.3課題
製造規模
持続的大量供給の条件
製造プラントの安全性
4原子力水素の利用分野
4.1運輸部門における利用
4.2石油・合成燃料における利用
5原子力による水素生産の展望
5.1電気分解
5.2水蒸気改質
5.3熱化学分解
5.4探査的研究
5.5配送網の整備
5.3二酸化炭素回収型水素製造技術
1はじめに
2水素製造の原理と従来法との比較
3開発スケジュールおよび開発目標
4これまでの主な成果
5おわりに
5.4水電解による水素製造技術
1はじめに
2水電解の基礎と性能評価方法
2.1水電解の基礎事項
2.2水素製造コストの評価法
3水電解法
3.1アルカリ水電解
3.2固体高分子形水電解
3.3高温水蒸気電解法
4水電解技術の今後の課題
第3編 貯蔵技術

第1章水素吸蔵材料
1.1水素吸蔵合金
1.1.1バナジウム系水素吸蔵合金からマグネシウム系水素吸蔵合金へ
1はじめに
2バナジウム系水素吸蔵合金―低圧用合金とハイブリッドタンク用合金―
3マグネシウム系水素吸蔵合金―超積層合金―
4まとめ
1.1.2ゾル―ゲル処理による水素吸蔵合金への耐水性付与
1はじめに
2典型的な水素吸蔵合金の水素吸蔵に及ぼす水分の影響およびゾル―ゲル処理による対策
3SG処理の改良と弾性ゾル―ゲル処理(SSG処理)
4おわりに
1.1.3新しい溶製法を用いたマグネシウム系水素吸蔵合金の開発
1はじめに
2水素吸蔵合金の作製方法
3新しい溶製法によるマグネシウム系水素吸蔵合金の開発例
4今後の課題と展開
1.2無機系材料
1.2.1高水素吸蔵特性を持つ酸化ニオブ添加マグネシウム微粉末の開発
1はじめに
2水素放出特性に与える添加物効果
3室温での高速水素吸蔵
4水素吸蔵材料・水素貯蔵材料としての展望
5おわりに
1.2.2メカノケミカル法によるグラファイト系およびリチウム系水素貯蔵材料の研究
1はじめに
2水素化グラファイトをベースにしたLi―C―H系材料の水素貯蔵特性
3リチウムをベースにしたLi―Mg―N―H系材料の水素貯蔵特性
4おわりに
1.2.3水素貯蔵材料として注目される新規マグネシウム―遷移金属系水素化物
1はじめに
2超高圧合成法によるFCC型水素化物の創製
3FCC型新規水素化物の精密構造解析
4FCC型水素化物の水素放出特性
5高圧合成法とMA法の類似性
6スパッタリング法によるFCC型Mg―遷移金属系薄膜の作製と利用技術
7おわりに
1.2.4錯体系水素貯蔵材料の研究開発
1はじめに
2錯体系水素化物
3水素貯蔵材料の要求特性
4ナノ複合化による錯体系水素化物の高性能化
4.1反応速度の向上
触媒添加
触媒のサイズ効果
極限反応
4.2熱力学的安定性の制御
ナノ複合化
5おわりに
1.3有機系材料
1.3.1シクロヘキサン系水素貯蔵材料の特性向上研究
1はじめに
2研究概要
3研究成果の現状
3.1膜モジュール型反応器の開発
3.2水素解離透過材料の設計
3.3熱物性およびプロセス設計
3.4メンブレンリアクターの試作と実証試験
4おわりに
1.3.2炭素系水素貯蔵材料の評価法と貯蔵法
1はじめに
2水素貯蔵における炭素系材料の位置付け
3水素吸着の特殊性と吸着量評価法
4炭素系材料の水素貯蔵能と水素吸着状態
5コンピュータ・シミュレーションによる研究
6展望
1.3.3有機系水素貯蔵材料デカリンの合成技術
1はじめに
2テトラリンからのデカリン合成
3ナフタレンからのデカリン合成
4おわりに
第2章液化貯蔵技術
2.1高効率液化技術
1はじめに
2液体水素の特性
3気体の液化
3.1最小液化仕事
3.2液化機の効率
4水素液化プロセス
4.1J―T膨張と逆転温度
4.2水素ガスの精製
4.3オルソ―パラ変換熱
5最近の水素液化機
6新しい高効率水素液化プロセス
7おわりに
2.2磁気冷凍液化技術
1はじめに
2磁気冷凍法の原理および開発動向
3磁気冷凍法による水素の液化
3.1磁気冷凍試験装置
3.2水素液化実験
4おわりに−磁気冷凍液化技術の課題−
2.3液体水素の輸送・貯蔵
1はじめに
2液体水素の物性
3各水素貯蔵媒体の貯蔵効率
4液体水素貯蔵容器の断熱構造
5水素自動車用液体水素容器の技術動向
5.1扁平型容器の開発と軽量化
5.2液体水素容器の低コスト化
5.3低温高圧水素容器
6おわりに
第3章圧縮ガス貯蔵技術
3.1高圧水素貯蔵容器の開発
1はじめに
2高圧水素複合容器の技術基準の制定
3複合容器の種類と構造および製造プロセス
3.1複合容器の種類と構造
3.2アルミニウム合金ライナC―FRP容器の製造プロセス
3.3プラスチックライナC―FRP容器の製造プロセス
4高圧水素貯蔵方式の自動車への適用事例
5FCV用高圧水素容器の要求性能
6FCV搭載用高圧容器の開発状況
6.1FCV燃料装置ユニット
6.2さらなる高圧化に向けて
7高圧水素供給インフラの開発
7.1高圧水素輸送用複合容器の開発
7.2高圧水素充填所蓄圧容器への複合容器適用の課題
8今後の技術課題
8.1Type 3容器ライナ材料の水素脆化
8.2Type 4容器ライナ材料の耐久性
9まとめ
3.2超高圧水素ガス圧縮機の開発
1はじめに
2超高圧水素ガス圧縮機の開発経緯
3空冷オイルレス・ピストン式圧縮機
4超高圧水素ガス圧縮機の主要仕様
5超高圧水素ガス圧縮機の開発課題
6シミュレーションソフトの概要
6.1基礎式
6.2アウトプット
7開発課題に対する対応
7.1ピストンリングの摩耗
7.2各部の機械的強度
7.3材料のブリスタ、水素脆性
8今後の課題
3.335 MPa級高圧水素ガス用樹脂ホースアセンブリの開発
1はじめに
2使用状況
3課題と要求性能
4ホース仕様
5ホースアセンブリ性能
6他分野への展開
7おわりに
第4編 インフラ技術

第1章水素ステーション―来るべき水素社会における水素ステーションの将来像―
1はじめに
2水素ステーションの技術開発状況と課題
2.1世界の実証試験プロジェクトの現状
2.2日本のWE―NETプロジェクトとJHFC実証試験プロジェクトで得られた成果
2.3水素ステーションの課題
3水素コストの現状とコスト低減の課題
3.1低コスト水素を供給できる水素ステーションのシステム
3.2水素ステーションの運転管理
4今後の商業用水素ステーション
4.1導入初期のステーション
4.2普及期のステーション
4.3将来理想とされるステーション
5おわりに
1.1固定水素ステーションの現状
1はじめに
2水素ステーションの建設
3水素ステーションの特徴
4水素ステーションの運用
4.1水素の充填実績
4.2水素の品質
水素純度の確認
水素ステーションの排出成分の分析
4.3水素充填に関する技術課題の検討
4.4水素ステーションのトラブル事例
改質管出口部の損傷
緊急離脱カプラからの微量水素漏洩
金属フレキシブルチューブ製充填ホースからの水素漏洩
5水素ステーションのエネルギー効率
5.1エネルギー効率の算出
5.2エネルギー効率の改善
5.3実用化段階の水素ステーションの効率の試算
6おわりに
1.2移動式水素ステーションの現状
1.2.1充填圧力70メガパスカル対応の燃料電池車向け移動式ステーションの開発
1はじめに
270 MPa移動式水素ステーションの概要
2.1基地設備
2.270 MPa移動式水素ステーション設備
圧縮機
蓄圧器
ディスペンサユニット
制御
3保守・保安
4まとめ
1.2.2燃料電池自動車用液体水素型移動式ステーションの開発
1開発の経緯
2ステーションの仕様
3水素黎明期における活用例と今後の研究課題
第2章水素ガスセンサ
2.1パラジウム―DNAハイブリッドナノマテリアルを用いた高性能室温作動小型水素センサ
1はじめに
2金属ナノ構造体
2.1ナノワイヤ
2.2ナノグリッド
2.3ナノパーティクル
3水素センサ応用
4おわりに
2.2光ファイバを用いた水素センサの開発動向
1はじめに
2水素の安全性と光ファイバ水素センサの利点
3光ファイバ水素センサの動作と種類
4光ファイバ水素センサに用いられる感応物質
4.1パラジウム
4.2貴金属触媒担持酸化タングステン
5光ファイバ水素センサの研究開発例
5.1オプトード方式一色素感応物質
5.2オプトード方式―マイクロ・ファブリ・ペロー干渉計
5.3マッハ・ツェンダ型干渉方式
5.4ファイバブラッグ回折格子(FBG)方式と長周期ファイバ回折格子(LPFG、LPG)方式
5.5エバネッセント波吸収方式
6光ファイバ水素センサシステムを用いた高次元計測技術
7Pt/WO3薄膜を感応クラッドとして用いたエバネッセント波吸収型光ファイバ水素センサの応答特性
7.1感応クラッドの作成
7.2光ファイバ水素センサの作成と検知特性
8まとめ
2.3EMF型水素センサ ―特徴と動作原理―
1はじめに
2EMF型水素センサの特徴
3動作原理
4まとめ
2.4プロトン親和力を使った水素ガスセンサ
1はじめに
2開発の背景
3水素ガスのプロトン化と動作原理
4水素分子の解離と水素ガスセンサの特性
5環境テスト
6伝導キャリアの決定
7結晶構造から見たセンサ感度
8ペリレンならびに銅フタロシアニン顔料への拡張
9おわりに
2.5広濃度範囲検知が可能な熱電式水素センサの開発
1水素ステーション安全対策としてのガスセンサ
2マイクロ熱電式水素センサの開発
3耐久性の課題
4検知部の設計およびプロトタイプの作製
5まとめ
2.6高精度水素漏洩検知無線センサシステムの開発
1はじめに
2無線センサシステムの概念
3FET型水素センサ
3.1構造と計測の原理
3.2基本性能
3.3信頼性
4センサノード
4.1構成
4.2低電力化機能
5システムと表示系
5.1システム構成
5.2通信規制機能
5.3表示系
第3章関連法規および国際標準化
3.1高圧ガス保安法関係省令等の整備
1はじめに
2法規制の再点検に至る背景
3高圧ガス保安法関係省令等の改正経緯
4高圧ガス保安法関係省令の改正概要
4.1一般高圧ガス保安規則およびコンビナート等保安規則の主な改正点
4.2容器保安規則および関係告示の主な改正点
5おわりに
3.2水素技術国際標準化(ISO/TC197)
1はじめに
2国際標準化機構・ISOについて
2.1国際標準化機構・ISO(International Organization for Standardization)とは
2.2国際標準規格(ISO)の策定手順
2.3国際標準文書について
3日本における水素関連国際標準化活動
4海外における水素関連国際標準化活動
4.1北米
4.2欧州
4.3その他の地域
5ISO/TC197(水素技術)について
5.1ISO/TC197の概要
5.2組織、活動中のWG項目(活動経緯・審議中の規格)
組織―ISO/TC197国内対応体制
発行・文書化済みのTC/197項目
審議中の項目
ISO/TC197の具体的活動
日本としての重要WG項目と活動状況
5.3水素技術・標準化の今後の検討項目
今後の標準化の対象
Ad―Hoc(準備委員会)―水素部品について
6国際標準化活動における日本の課題
7おわりに
第5編 ロードマップ

第1章日本におけるロードマップ―NEDO燃料電池・水素技術開発ロードマップ―
1はじめに
2経緯
3「2006燃料電池・水素技術開発ロードマップ」の概要
3.1全体の構成
3.2PEFC技術(定置用および自動車用)
3.3DMFC技術、SOFC技術
3.4水素の貯蔵技術
3.5水素の製造技術
3.6水素の輸送・供給技術
4おわりに
第2章米国におけるロードマップ
1はじめに
2米国水素エネルギーロードマップの変遷
3米国水素エネルギーロードマップの内容
3.1水素製造
3.2水素輸送
3.3水素貯蔵
気体水素の貯蔵
液体水素の貯蔵
その他の水素貯蔵
3.4水素利用
エンジンおよびタービン
燃料電池
水素利用技術の市場化への導入課題
3.5水素エネルギーに関する応用的側面
教育活動
水素エネルギーに関する規格・標準化と広報活動
4まとめ
第3章欧州におけるロードマップ
1はじめに―欧州における水素エネルギー・燃料電池の技術開発の経緯―
2欧州の水素・燃料電池ロードマップ
2.1ハイレベルグループ(HLG)の提示した水素・燃料電池のロードマップ
水素エネルギー導入の位置付け
水素エネルギービジョン
2.2水素・燃料電池導入シナリオ
2020年導入目標値
水素製造技術のロードマップ
水素利用技術のロードマップ
3まとめと今後の動き
第6編 実証・実用事例

第1章燃料電池
1.1自動車用燃料電池の開発動向
1燃料電池自動車の歴史的開発経緯
2PEFCに要求される要件
3燃料電池市場としてのFCVの問題点
4FCV商用化のためのイノベーションシナリオ
1.2定置用燃料電池大規模実証事業
1はじめに
2定置用燃料電池大規模実証事業の概要
3事業成果の概要
4今後の予定
1.3モバイル用燃料電池の標準化動向
1はじめに
2モバイル用燃料電池の開発動向
3世界貿易機関WTO/TBT協定と国際標準
4国際標準化活動基盤強化アクションプランと産業界の取り組み
5IEC(International Electrotechnical Commission:国際電気標準会議)
5.1燃料電池技術委員会(IEC/TC105)
5.2モバイル用燃料電池の国際標準化
TC105/WG8(安全要件)
TC105/WG9(性能試験法)
TC105/WG10(互換性)
6航空機内使用に向けた環境整備
7研究機関との連携
8おわりに
第2章直接利用
2.1新動力変換機構による水素直接噴射火花点火エンジンの開発
1はじめに
2Zクランク機構の動作特性
3水素直接噴射火花点火エンジン
4水素直接噴射火花点火エンジンの燃焼と性能
5今後の課題
2.2水素吸蔵合金を利用した自律駆動型アクチュエータの開発
1はじめに
2A―MHAの構成と動作原理
3A―MHAを利用した海水交換装置の試作
4A―MHAの出力向上の可能性
5おわりに
第3章地域有効利用
3.1福岡における水素プロジェクト
1はじめに
2九州大学を核とした福岡における水素・燃料電池分野の取り組み
2.1教育への取り組み
2.2研究への取り組み
2.3普及啓発への取り組み
3九州大学水素キャンパス構想:キャンパスを水素モデル社会へ
3.2本庄・早稲田地区における水素プロジェクト
1はじめに
2G水素による水素エネルギーモデル社会の構築
2.1G水素の製造
アルミニウムの例
2.2G水素の輸送・貯蔵
2.3G水素の利用技術
3技術開発の実施体制
4開発目標
5進捗状況
5.1MGHU
5.2BGHU
5.3IMHU
5.4GHE―S
6まとめ
3.3三重県における水素プロジェクト
1はじめに
2三重県の製造業
3三重県北勢地域のポテンシャル
4燃料電池の実証試験
5国家プロジェクトへの参画と県内関連企業の育成
6三重県水素エネルギー総合戦略会議
7次世代エネルギーパークと啓発活動
8まとめ

SSL グローバルサインのサイトシール
FAXでもお申し込みいただけます。FAXお申し込み用紙(PDF)を印刷いただき、必要事項をご記入のうえ
 弊社までご送信ください。(FAX番号は、お申込用紙に印刷されています)
※PDF形式のファイルをご覧頂くための Adobe Reader は、アドビ システムズ社から無償提供されています。
                Adobe Reader 最新版ダウンロードはこちらから

■ お問い合わせの前に『よくあるご質問(書籍)』をご一読下さいませ ■
■ セミナー・講習会のご案内はこちらでございます ■