浮体式水素ファームが中国をクリーンな再生可能エネルギーに近づける

これまで、深セン大学の謝和平研究員率いる研究チームは国営の東方電力グループと共同で、海水淡水化せずに海水を使って水素を生産する洋上風力・太陽光発電施設の建設計画を立ち上げた。

「東福一号」と名付けられたこの水上住宅は、中国南東部の福建省沖に停泊しており、高波とレベル8の風にも耐えられる。

「この施設は5月の初稼働で10日間の連続稼働を完了し、洋上水素生産の見通しにとって明るいスタートを切った」と国営通信社新華社は6月3日に報じた。

63平方メートルの浮体式ハウスには、水素製造システムと洋上風力発電の安定供給を受けるシステムが統合されるよう設​​計されている。研究者たちは、これら 2 つのシステムを組み合わせることで、望ましくない副作用や汚染を発生させることなく海水を電気分解して水素を生成する、環境に優しい浮遊式農場を開発しました。

「このテストは、デバイスの妨害妨害防止機能を検証しただけでなく、貴重なデータも生成した」と、2022年11月に科学誌ネイチャーに掲載されたチームの報告書には記されている。

海水は組成が複雑なため、処理が非常に困難です。海水には微生物や浮遊粒子が多く含まれており、電気分解効率が低下し、装置の寿命が短くなることがよくあります。オランダやドイツなどのこれまでのプロジェクトでは、海水を淡水化し、その淡水を使って水素を生産していた。

しかし、このアプローチではプロセスが複雑になり、大規模な淡水化施設と土地資源が必要となり、水素製造コストが増加し、プロジェクトの構築が難しくなります。

1970年代以来、科学者たちは海水を直接電気分解して水素を生成しようと努めてきました。謝氏のチームが提案した解決策は、科学技術省により2022年の中国のトップ10の科学的進歩の1つとして認められた。

一方、ドン・フォン電力グループもこの技術生産の工業化に貢献しています。研究者らによると、風力タービンの10メガワット電源と28キロワットのエネルギー貯蔵システムを備えた浮体式電解ファームは、10日間連続でほぼ100パーセントの効率で水素生産を維持できるという。科学者らによると、海水中で10日間稼働した後も、このシステムは依然として99.99%以上のイオン除去率を維持し、純度99.9の水素を生成したという。

浮体式農場は、淡水化の必要がなく、現在の工業生産コストを考慮すると効率的な代替手段となります。この技術のコストは水素1キログラム当たりわずか11.2元（約1.57ドル）で、現在主流となっている天然ガスからの水素生産コストである20～24元よりもはるかに安い。

「当社は、洋上再生可能エネルギーの統合に成功し、淡水化を必要としない海水電気分解を実現しました。私たちのチームは、干渉に耐えられるより効率的な水素製造システムを開発し、世界的企業と協力してこのシステムの産業化を推進する予定です」と謝研究員は結論付けた。