水素には、体積あたりの取り出せるエネルギー量が気体でも液体の状態でも少ないこと、また液化には非常に低温にする必要があることなどの課題があります。そこで、穏和な条件でも液化が可能であるため、エネルギーの貯蔵や輸送がしやすいアンモニアについて研究しています。アンモニアを分解し水素をつくるために、安価なニッケルを利用した担持触媒の開発を進めています。現在、担体として酸化ランタンなどの希土類酸化物に着目し、生成した水素に分解反応が阻害されにくいなど、性能が良かった要因を明らかにしながら、低コストで高効率な水素製造を実現するために、より良い触媒の開発を目指しています。
もともと燃料電池の研究をしていました。現状、その燃料となる水素は炭化水素から作っていますが、将来的に、太陽光や風力など再生可能エネルギーを使って水素を作るとすると、作れる場所や時間帯が限られてくるため、水素の貯蔵・運搬が問題になるのではないかと考えました。そこで、水素を貯めることができる化学物質として知られていたアンモニアに可能性を感じ、研究を始めました。
将来、再生可能エネルギーをたくさん使うには、エネルギーの運搬や貯蔵が大切になってきます。液化水素やメチルシクロヘキサン、アンモニアなどの化学物質がその役割を担うと考えています。アンモニアは、おそらく誰もが聞いたことがある物質で、臭くて毒性があるという印象があると思います。しかし使い方によっては、非常に役にたつ物質であると意識が変わり、社会に普及するかもしれません。そのためには、アンモニアの製造やアンモニアからの水素製造が高効率で可能になることが不可欠です。
一般的に、貴金属のルテニウムがアンモニア分解反応に対して非常に高活性であります。しかしルテニウムは高価なため産業化はしにくいと考えます。研究を進め、ルテニウム触媒の性能に匹敵する安価な触媒を開発することが必要です。現在は、担持ニッケル触媒において、担体材料の塩基性が、水素によるアンモニア分解の阻害の抑制に影響を与えているのではないかと考えています。この特性をコントロールした材料開発を続け、新しいものを作ろうとしています。
