水素のつくられ方

私たちが住む、この地球上でもっとも軽い物質ですから、原子番号も皆さんも知っている周期律表の1番です。また、水素の代表的な化合物は水ですが、これは人間が生きていくために、もっとも重要な物質のひとつです。

もちろん、できます。現在、工業的な水素のつくり方はいくつかありますが、代表的なものに食塩電解法があります。

食塩水の電気分解法なので、略して食塩電解と呼んでいます。その内のひとつが、イオン交換膜法電解法（IM法）です。かつては水銀法や隔膜法もありましたが、現在は食塩電解といえば、ほとんどIM法で生産されています。

図1が、そのシステムの略図です。電解槽の中にイオン交換膜を置き、＋側、－側それぞれに電極を入れ、ある電圧をかけると、槽中の電解液（食塩水）が分解され、＋側に塩素、－側にはナトリウムが析出します。同時に＋側からは塩素ガス、－側からは水素ガスが発生します。

イオン交換膜は陽イオン、陰イオンのどちらか一方だけしか通さないので、両方の液が混ざることはありません。

いくつもありますが、代表的な製法は次の4つです。

1. 食塩電解法
2. 炭素系物質の改質
3. メタノールの改質
4. 天然ガスの改質

大きく分けると上の4つですが、2番目の「炭素系物質の改質」はさらに、
ナフサスチーム改質法、重質油部分酸化法、石炭ガス化法の3つに分けられます。

液化水素のつくり方には、次の3つの方式があります。

1. 簡易ジュール・トムソン法
2. ヘリウム・ブライトン法
3. クロード法

消費電力が少なく、効率が良いのはクロード法です。
これは、予冷した水素ガスを触媒槽と冷水素冷却器の多段コールドボックスを通して液化する方法です。
詳しくは次の機会に説明いたします。