兵庫県立大 アンモニアの固体化に成功
時折、科学関係の記事をチェックし、面白いものがあればブログで取り上げることにしています
今回は兵庫県立大学の研究チームがアンモニアを固体化する方法を開発した件を取り上げます
二酸化炭素の排出量を減らそうという政策目標実現のため、今、日本の電力業界は火力発電の際にアンモニアを石油や天然ガスに混ぜて燃焼させる試みをしています。アンモニアは燃やした際に二酸化炭素を出さないため、アンモニアを混合して燃やす分、二酸化炭素の排出量を減らせます。さらにはアンモニア単体を燃料とし、発電に利用する実験も行われいます。そこで重要になってくるのが、アンモニアをいかに取り扱いやすくするか、です
アンモニアは毒性がある劇物で、取り扱いには細心の注意が求められます。通常は液化させたものをボンベに充填して保管します
しかし、アンモニアを固体化できれば輸送や保管の手間が大幅に削減でき、より扱いやすくなり、その利用用途も広がるはずです
通常は常温で気体のはずのアンモニアを、固体の状態で安定させることに成功した、と兵庫県立大学の研究グループが発表した。ホウ酸の集合体で包み込むことで実現した。次世代エネルギーの水素を貯蔵する手段として注目されるが劇物であるアンモニアを、飛躍的に取り扱いやすくする可能性を秘めた成果だ。この結果は当初から狙ったものではなかったといい、研究者は「自然の神秘に驚かされた」と振り返る。
キタイが大きいのに、キタイで扱いにくい物質
アンモニアは肥料や化学製品の原料として長く使われてきたが、近年はエネルギー分野で期待が高まっている。太陽光や風力といった自然エネルギーの発電は気象や時間帯などに左右されるため、必要な時に電気を取り出せる蓄電技術が必要だ。そこで、発電した電気で水を分解して水素を発生させ、貯めておく方法が有望。水素を大気中などの窒素と反応させ、アンモニアにして貯蔵することが注目されている。このアンモニアの製法は「ハーバー・ボッシュ法」として高校化学の教科書にも登場する。
融点が零下78度、沸点が零下33度のアンモニア。常温では通常、無色透明の気体で、強い刺激臭や毒性があり、劇物に指定されている。約8気圧で液体となり、ボンベで保管する。広く普及させるには安全でより効率の良い貯蔵、運搬法を編み出し、扱いやすくしたいところだ。
（中略）
エネルギー利用、一大変革の可能性
アンモニアを常温で固体として取り扱えれば、人類にとってはるかに優しい物質になる。水素を貯蔵する物質としても、利用可能性が広がる。「これまで人間は、固体のアンモニアを工業材料として扱う発想を持っていなかった。もし実用できれば、エネルギー利用の革命的な変化につながる可能性がある」（森下さん）。
この成果は英王立化学会誌「RSCアドバンシズ」に5月27日に掲載され、兵庫県立大学が先月25日に発表した。
（SciencePortalの記事から引用）
新たな技術で産業・生活の仕組みを根底から覆すブレークスルーが実現するのかどうか、注目されます
例えば水素を使って自動車を走らせようとすれば、燃料である水素をどのように車に積み込むかが問題となります。事故を起こして衝突すれば水素が爆発する危険があります。しかし、アンモニアを固体化して燃料に用いるなら、事故になっても爆発する危険を減らせます。さらに、アンモニア燃料車は二酸化炭素を排出しません
現在の電気自動車はリチウムイオンバッテリーを搭載していますが、仕組み上どうしても水素が発生します。バッテリーの水素が漏れて火災となった場合、水をかけて消火するのは困難であり、中国や韓国ではしばしば電気自動車が全焼する火災が発生しています。リチウムイオンバッテリーに代替する新たなバッテリーが実用化されない限り、電気自動車による火災はなくならないでしょう
アンモニアが社会インフラの基盤に取り込まれる日が来るのかどうかは判りませんが、折角の新技術ですから、うまく利用してもらいたものです
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