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水素発生装置についての概要、用途、原理などをご説明します。また、水素発生装置のメーカー18社一覧や企業ランキングも掲載しております。水素発生装置関連企業の2025年3月注目ランキングは1位:マクセル株式会社、2位:日立造船株式会社、3位:株式会社神鋼環境ソリューションとなっています。
水素発生装置とは、水や天然ガスを反応させることによって水素を生産する装置です。
水素は以前は大規模な工場で生産され、必要な場所にボンベ等を用いて運搬されていましたが、可燃性ガスであるため取り扱いに注意が必要でした。
水素発生装置は必要な場所で水素を生産することが可能なため、運搬、保管に伴うリスクを軽減します。また、原料は水や電気、天然ガス等いずれも容易に入手可能なものであり、機械のメンテナンスも容易です。
小型の水素発生装置は主にガスクロマトグラフィーで用いられる FIDに水素燃料を供給する目的で使用されています。
製品によっては生成する水素の純度を上げるため、発生したガスをパラジウム等で処理することがあります。
一方、大型の水素発生装置は金属の生産や原油の脱硫、燃料電池向けなど、水素が大量に必要とされる場合に利用されますが、使用する電気のコストや副生成物である二酸化炭素の取り扱いに課題を抱えています。
最も一般的な水素発生装置は水が電気によって分解される原理を利用しています。
電気分解の方法としてはKOH水溶液を用いるアルカリ水電解法とイオン交換膜を用いた固体高分子形水電解法が存在し、いずれも水に電子を供給することによって陽極に酸素、陰極に水素を発生させます。前者は生成効率に優れていますが、特に小型の装置では取り扱いに注意が必要なアルカリ溶液を使用しない後者の方法が好んで利用されます。
一方、大型の水素発生装置では天然ガスやナフサに水を反応させ、水素を取り出す水蒸気改質法が取られており、例としてメタンを用いた場合、800℃以上の高温の水蒸気を作用させることにより、二酸化炭素と水素を生成させます。
水蒸気改質によって発生させた水素は電気分解の場合と比較して不純物が多いため、圧力変動吸着法を用いて分離することによって精製します。また、原料に都市ガスを用いる場合、臭い付けの為に含まれている硫黄分を取り除くための装置が必要になります。
参考文献
https://www.peakscientific.jp/discover/articles/how-does-a-hydrogen-generator-work/
https://www.nedo.go.jp/content/100639759.pdf
https://www.meti.go.jp/shingikai/energy_environment/suiso_nenryo/pdf/018_01_00.pdf
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
| 順位 | 会社名 | クリックシェア |
|---|---|---|
| 1 | マクセル株式会社 |
36.8%
|
| 2 | 日立造船株式会社 |
12.3%
|
| 3 | 株式会社神鋼環境ソリューション |
11.0%
|
| 4 | 株式会社エアーテック |
6.7%
|
| 5 | 株式会社北村製作所 |
6.1%
|
| 6 | エア・ウォーター株式会社 |
5.5%
|
| 7 | ヤマト科学株式会社 |
4.3%
|
| 8 | 株式会社ジェイ・サイエンス・ラボ |
4.3%
|
| 9 | 株式会社メガケム |
2.5%
|
| 10 | 株式会社アイティー技研 |
1.8%
|
項目別
水素発生量 ml/min
0 - 100 100 - 500 500 - 1,000 1,000 - 10,000 10,000 - 100,000発生圧力 MPa
0 - 0.1 0.1 - 0.5 0.5 - 1 1 - 2 2 - 3消費電力 W
0 - 100 100 - 200 200 - 300 300 - 500 500 - 1,000 1,000 - 2,000 2,000 - 3,000水タンク容量 L
0 - 1 1 - 2 2 - 3 3 - 4 4 - 5製品重量 kg
0 - 10 10 - 20 20 - 100 100 - 500 500 - 1,000 1,000 - 2,000 2,000 - 20,000使用温度範囲 ℃
0 - 10 10 - 30 30 - 40 40 - 50
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