科学技術と共に歩む

1．水素の基礎
1.1　水素の物性とエネルギーとしての水素　
　1.1.1　水素とは　
　1.1.2　水素分子の特徴　
　1.1.3　水素の化合物　
　1.1.4　エネルギーとしての水素　
　1.1.5　おわりに　
1.2　金属材料の水素脆化　
　1.2.1　水素脆化研究の位置付け　
　1.2.2　水素の吸着から水素脆化破壊まで　
　1.2.3　水素分析方法　
　1.2.4　水素脆化破壊における潜伏期　
　1.2.5　水素脆化感受性評価と破壊形態　
　1.2.6　水素脆化理論　
　1.2.7　おわりに　
引用・参考文献

2．エネルギーキャリアの概要
2.1　エネルギーキャリアの必要性　
　2.1.1　素材としての水素とエネルギーとしての水素　
　2.1.2　各種エネルギーキャリアの特徴　
　2.1.3　おわりに　
2.2　液体水素　
　2.2.1　液体水素の特徴　
　2.2.2　水素の液化　
　2.2.3　液体水素の貯蔵・輸送　
　2.2.4　液体水素・冷熱の利用　
　2.2.5　おわりに　
2.3　有機ハイドライド　
　2.3.1　ベンゼン環二重結合の安定性　
　2.3.2　エネルギーキャリアに用いられる有機ハイドライド　
　2.3.3　トルエンの水素化によるMCHの合成　
　2.3.4　メチルシクロヘキサン（MCH）の脱水素反応　
　2.3.5　おわりに　
2.4　アンモニア　
　2.4.1　アンモニアの歴史とその特性　
　2.4.2　アンモニアの貯蔵　
　2.4.3　アンモニアからの水素放出　
　2.4.4　おわりに　
引用・参考文献

3．固体貯蔵
3.1　水素吸蔵合金　
　3.1.1　水素エネルギーを貯蔵する水素吸蔵合金　
　3.1.2　水素吸蔵合金の熱力学的特性　
　3.1.3　水素吸蔵合金の種類　
　3.1.4　水素吸蔵合金と低圧水素　
　3.1.5　MHタンクの構成　
　3.1.6　おわりに　
3.2　高圧水素　
　3.2.1　水素吸蔵合金による水素の高圧化　
　3.2.2　水素吸蔵合金の水素吸蔵特性　
　3.2.3　水素吸蔵合金を用いた熱で稼働するケミカルコンプレッサー　
　3.2.4　水素吸蔵合金を用いたケミカルコンプレッサーの開発の歴史　
　3.2.5　おわりに　
3.3　無機系水素貯蔵材料　
　3.3.1　軽元素を用いる無機系水素貯蔵材料　
　3.3.2　無機系水素化物の特徴　
　3.3.3　水素化物　
　3.3.4　錯体水素化物　
　3.3.5　複合系　
　3.3.6　無機系材料を用いた水素の貯蔵／輸送　
　3.3.7　おわりに　
3.4　吸着材料による水素貯蔵　
　3.4.1　吸着現象と水素貯蔵　
　3.4.2　物理吸着による水素吸蔵　
　3.4.3　吸着水素量の分析方法　
　3.4.4　さまざまな多孔質材料　
　3.4.5　液体水素温度における吸着現象　
　3.4.6　おわりに　
引用・参考文献

4．化学変換
4.1　ギ酸　
　4.1.1　水素キャリアとギ酸　
　4.1.2　ギ酸の水素キャリアとしての特徴　
　4.1.3　ギ酸からのガス（水素＋二酸化炭素）発生　
　4.1.4　ギ酸からの高圧ガス（水素＋二酸化炭素）発生　
　4.1.5　高圧水素の精製方法　
　4.1.6　ギ酸による水素貯蔵　
　4.1.7　おわりに　
4.2　メタネーション　
　4.2.1　メタネーションとは　
　4.2.2　メタネーションの課題　
　4.2.3　構造体触媒反応システムによるメタネーション　
　4.2.4　原料の高速処理を伴うメタネーション　
　4.2.5　実プロセス排ガスのそのまま高速処理：オートメタネーション　
　4.2.6　おわりに　
4.3　カーボンリサイクル技術　
　4.3.1　カーボンリサイクルによる燃料合成の意義　
　4.3.2　フィッシャー・トロプシュ合成法による炭化水素の製造　
　4.3.3　メタン合成　
　4.3.4　メタノール合成および関連反応　
　4.3.5　おわりに　
4.4　アンモニア合成　
　4.4.1　アンモニア合成法と利用　
　4.4.2　H-B法によるNH3合成　
　4.4.3　NH₃合成触媒　
　4.4.4　NH₃電解合成　
　4.4.5　おわりに　
引用・参考文献

5．水素の製造技術
5.1　水蒸気改質による水素製造　
　5.1.1　水蒸気改質とは　
　5.1.2　メタンの水蒸気改質　
　5.1.3　メタノールの水蒸気改質　
　5.1.4　エタノールの水蒸気改質　
　5.1.5　グリセリンの水蒸気改質　
　5.1.6　おわりに　
5.2　熱化学水素製造　
　5.2.1　熱化学水素製造の原理　
　5.2.2　熱化学プロセスによるさまざまな水素製造サイクル　
　5.2.3　高温太陽熱利用型熱化学プロセスによる水素製造サイクル　
　5.2.4　おわりに　
5.3　再エネ電力からの水素製造技術としての水電解　
　5.3.1　再エネ電力からの水素製造の重要性　
　5.3.2　水電解の原理と効率　
　5.3.3　各種水電解技術の概要と課題　
　5.3.4　水電解の性能解析と低コスト化　
　5.3.5　おわりに　
5.4　圧力スイング吸着法による水素精製　
　5.4.1　圧力スイング吸着法の原理　
　5.4.2　水素PSAプロセス　
　5.4.3　おわりに　
5.5　膜分離による水素精製　
　5.5.1　膜による水素分離　
　5.5.2　水素生成を伴うプロセス　
　5.5.3　水素分離膜の種類　
　5.5.4　無機無孔膜と無機多孔膜　
　5.5.5　Pd膜およびPd合金膜　
　5.5.6　アモルファスシリカ膜　
　5.5.7　ゼオライト膜　
　5.5.8　おわりに　
引用・参考文献

6．水素の利用技術
6.1　燃焼　
　6.1.1　水素燃焼の概要　
　6.1.2　燃焼速度と水素の特性　
　6.1.3　近年の水素燃焼技術の研究開発例　
　6.1.4　おわりに　
6.2　固体高分子形燃料電池　
　6.2.1　固体高分子形燃料電池の普及状況　
　6.2.2　PEFCの構造・原理と材料　
　6.2.3　PEFCの性能と劣化　
　6.2.4　おわりに　
6.3　固体酸化物形燃料電池　
　6.3.1　固体酸化物形燃料電池の特徴　
　6.3.2　SOFCの現状と課題，可逆動作セルへの展開　
　6.3.3　酸化物のH＋伝導と酸化物プロトン伝導体燃料電池（PCFC）の開発状況　
　6.3.4　おわりに　
引用・参考文献

7．水素利用の経済性
7.1　ネットゼロカーボンと水素エネルギー　
7.2　国内における水素・燃料電池の現在地　
7.3　水素利用の将来の姿　
7.4　競合技術からみた水素利用の将来　
7.5　経済性からみた水素製造の着手例　
7.6　おわりに　
引用・参考文献
索引