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常温で高い水素透過性を持つ水素分離膜を開発

2017-10-01 | 科学・技術
 水素は、燃料電池などの普及にともないエネルギー源として注目される。水素は、水の電気分解や天然ガスの改質などにより生成されるが、その過程で生じるプロセスガスには水素の他にも様々な成分が含まれている。これより、水素のみを選択的に分離する必要がある。
 北海道大学青木准教授らの研究グループは、「古くからセラミックスとして利用されている窒化チタンを使った、常温でも高い水素透過性を持つ水素分離膜を開発した」と発表した(9月26日)。
 水素を分離する最も簡単で効率的な方法は、水素のみを選択透過する固体膜を用いる方法である。しかし、ニッケル・チタン・ニオブ・バナジウムなどの水素を大量に吸収する性質を持つ合金を使った膜を用いる方法は、水素が合金の金属原子間の結合を切断してしまうために、透過膜として長時間利用できない。また、劣化を起こさないパラジウムは、希少金属のため大規模な利用が難しい。
 研究グループは、窒化チタン(TiN)のナノ粒子膜が、室温でも非常に優れた水素透過性を持つことを発見。TiN微粒子からなる緻密膜を200nmまで薄くすることに成功し、厚さ5μm(5000nm)の銀パラジウム合金膜と比較して室温で50倍の水素透過速度を実現させた。
 各種化学プロセスにおける水素分離、特に光水分解や電気分解によって生成する水素と酸素の混合ガスから水素のみを常温分離することを可能とし、更には家庭用や車載用の燃料電池への高純度水素分離供給を可能とすることが期待される。

 天気は晴れ。朝晩には少し寒さを感じる。秋だなー。
 近所に”ゲッケイジュ(月桂樹)”を植えている方がいらっしゃる。”ゲッケイジュ(月桂樹)”は雌雄異株で、春に雌花が咲いた木に小さなな実が付いている。日本には明治に渡来して栽培され、「雌木は少ない」と聴いているからチョット嬉しい。
 枝を冠(かんむり)にした月桂冠は、古代オンピックでは名誉の象徴となっている。現代では、葉・実は月桂葉・月桂実と言い、香辛料などで用いられる。
 ゲッケイジュ(月桂樹)
 別名:ローレル(Laurel)、スイートベイ(Sweet bay)、Bay tree(ベイ・ツリー)
 学名:Laurus nobilis
 クスノキ科ゲッケイジュ属
 雌雄異株
 常緑高木(樹高:5m~10m)
 原産地は地中海沿岸
 日本には明治9年頃に入ってきた
 日露戦争(明治37年~38年)の戦勝記念に日比谷公園に植樹されたのがきっかけとされる
 開花時期は4月~5月
 黄白色で先が4裂した小花が沢山集まり花房を形成
 実(約8㎜の楕円状球形)は10月頃に黒紫色に熟す