【日本】大林組と岩谷産業、液化水素冷熱の熱交換技術開発。建物空調・冷凍設備で実証

　大林組と岩谷産業は6月18日、中央研究所・岩谷水素技術研究所で、液化水素の冷熱利用に向けた新たな熱交換技術を開発し、建物等への適用実証を開始したと発表した。

　液化水素は、水素ガスをマイナス253℃の極低温で液化したもので、圧縮水素ガスと比べ密度が高く、大量輸送・大量貯蔵に適しているため、産業用途や水素ステーション等で利用されている。一方、液化水素を利用する際には、主に気化器で常温の水素ガスに戻すが、その過程で生じる冷熱は活用されず、大気に放散されてきた。

　液化水素の冷熱を利用した熱交換では、伝熱面で二次冷媒の一部が凝固し、同時に水素が蒸発するため、伝熱性能の変動や流路の閉塞等が課題となっていた。そこで両社は、2022年10月から関西大学とともに、沸騰と凝固が同時に生じる伝熱過程の研究を実施。伝熱特性を明らかにした上で、研究所内で実際の液化水素を用いた熱交換特性を解明した。

　両者は今回、熱交換部を二重管によるシンプルな構造とし、二次冷媒の凝固が生じても冷熱を安定して回収できる熱交換技術を開発。実証では、研究所内で燃料電池に供給している液化水素の気化過程で得られる冷熱量の90%程度を回収し、建物空調等に利用することで、空調用電力の削減に寄与することを確認した。

　両社は今後、建物空調や冷凍設備という異なる冷熱利用温度帯を段階的に利用するカスケード方式により、冷熱を有効活用する手法の検証を進める。実証を通じ、液化水素の冷熱を安定的に回収・利用するための設計・運用手法に関する知見を蓄積し、建物空調や冷凍設備への適用可能性を明らかにする。

　将来的には、液化水素サプライチェーン全体のエネルギー効率改善に向け、液化水素の製造・貯蔵・利用が集積する水素利用拠点で、冷熱を活用する仕組みの構築を目指す。

【参照ページ】液化水素冷熱の安定回収を可能とするシンプルな熱交換技術を開発 【画像】大林組

株式会社ニューラル サステナビリティ研究所