水電解

信頼性の高い計測で水電解による水素製造プロセスを最適化

水電解によって製造されるグリーン水素は、将来のエネルギー需要を支える持続可能なソリューションです。ヴァイサラは、水素製造に用いられるさまざまな水電解プロセスの厳しい要求に応えるため、先進的な計測ソリューションを継続的に開発しています。

膜電解および固体酸化物電解プロセス向けの液体・ガス計測ソリューション、ならびに水素乾燥用の露点計測機器*についてご紹介します。

*ATEX認証を必要としない設置環境に適しています。

最適な水酸化カリウム（KOH）濃度は導電率を高めます

水電解プロセスの効率はKOH濃度に大きく依存します。一般的に、KOH濃度は約30 wt%に維持することが理想とされています。したがって、最適な電流密度を維持するためには、KOH濃度を一定に保つことが不可欠です。KOH濃度が高すぎると、電極表面にガス気泡が発生し、プロセス効率がさらに低下する可能性があります。したがって、最適な電流密度のためにはKOH濃度を一定に保つことが不可欠です。これにより、水の電気分解プロセスにおいて可能な限り高い導電率が得られます。

グリーン水素向け電解槽の開発を支える導入事例をご覧ください。

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Polaris™ 液体濃度計測技術

ヴァイサラPolarisの液体濃度計測技術は、安定したKOH濃度を維持するのに理想的であり、電解槽と同等の長寿命設計を実現しています。Polaris屈折計は本質安全設計を採用しており、KOH腐食に耐える非金属製または316Lステンレス製の接液部をご用意しています。広範囲の濃度測定レンジと温度補償機能により、起動時の周囲温度から通常運転時の90～95 ℃までの大きな温度変動にも耐えることができます。

屈折計はメインパイプ、バイパス、またはタンクに設置できます。多様なプロセス要件に対応する機械仕様を取り揃えています。電解プロセス向けの主な屈折計は、PR53W、PR53GP、およびPR53GCです。ご使用環境に最適な屈折計を選定するために、お問い合わせください。

ヴァイサラPolaris™インライン式屈折計

固体酸化物電解プロセスでは複数ガスの計測が求められます

固体酸化物形水電解（SOEC）は、二酸化炭素、水、および電力を利用して水素やメタンを生成する技術です。SOECでは、産業排出ガス、直接空気回収（DAC）、あるいはバイオガスの精製プロセスなどから回収された二酸化炭素を利用できます。その結果、生物由来および大気中のCO2を使用した場合、プロセスはカーボンニュートラル、あるいはカーボンネガティブとなります。

SOECプロセスで使用される電力には、太陽光、風力、水力、バイオマス由来のCHPプラントなどによる再生可能エネルギーを利用できます。さらに、SOEC技術は貴金属や希土類元素を使用しないため、電解槽の製造に伴う環境負荷が軽減されます。