中国の試験装置、電気分解の排熱で淡水と水素を同時生産

海水を原料に水素をつくる際、塩をそのまま電極に接触させる必要はない。中国科学院大連化学物理研究所のチームは、水の電気分解に、その工程から出る熱を利用した淡水化を組み合わせた。実験装置は水素と淡水を同時に生み出す。電極の腐食や望まない反応を招く可能性がある、海水の直接電気分解とは異なる。

アルカリ水電解では電流で水を水素と酸素に分けるが、投入エネルギーの一部は低温の熱になる。今回の設計ではその熱を使い、減圧下で海水を蒸留する。圧力を下げると水はより低い温度で蒸発する。凝縮した水蒸気は電解槽への淡水供給となり、余分な淡水として取り出すこともできる。塩分は濃縮された水に残る。そこから資源を回収できる可能性は、回収事業が商業運転している証拠ではない。

中国科学院によると、最初の20キロワットの試験装置は100日間稼働し、1時間当たり水素3.8標準立方メートルと淡水1.2キログラムを生産した。標準立方メートルとは、規定の温度と圧力に換算した気体体積を指す。250キロワットに拡大した装置では、水素48標準立方メートルと淡水31.6キログラムを毎時生産した。これらは別々の装置の流量であり、100日間の実績を大型装置の寿命として扱うことはできない。研究所の中国語による原発表によると、大型装置は2024年8月に建設され、40日を超えて稼働した。2026年9月の新しい点は科学的な分析の発表であり、装置の完成ではない。

研究者が報告した比較では、統合装置の電力効率は淡水のみを供給する従来のアルカリ水電解より14.4％高かった。これは研究で採用した指標の相対的な改善で、効率自体が14.4％という意味ではなく、費用や排出量が同じ割合で減った証拠でもない。蒋尚らの論文は2026年9月15日にNature Energyに掲載され、中国科学院の英語発表は翌日に出た。

今回の進展は既存の二工程を結びつけ、通常は失われる熱を回収する点にある。試験装置は報告された生産流量と、試験条件下での電力の比較を示した。一方、海水の性質が異なる場合の採算、濃縮塩水の処理、大型装置の寿命はまだ確立していない。水素の排出量を低くできるかは電源にも左右され、生産量だけでは決まらない。これは試験中の工学的手法であり、海から直接水素を取り出す商業プラントではない。