水素流量測定

水素流量測定は、多くの分野で水素の体積流量、質量流量、使用量のモニタリングに必要とされています。特に、水素エネルギー分野では、水素製造、水素貯蔵、水素燃料電池などにおいて不可欠です。安全性、精度、使いやすさを確保しながら、コスト効率を維持しながら水素流量を測定することは、非常に困難な課題です。

水素ガス流量計の利点

差圧、渦流、熱質量などの従来の測定法では、分子量と動作密度が低いため、測定に課題が生じます。水素ガス流量計可動部品がないため、高精度な質量直接測定が可能で、幅広い動作環境に対応します。水素製造における高い安全性要件には、完全溶接型の流量計が適しています。一般的に、水素ガス流量計は、品質管理用の水素純度分析装置や安全のための水素ガス検知器といった関連技術を備えた複雑な産業ポートフォリオに組み込まれています。

水素の特性と産業応用

ご存知の通り、無色、無味、無臭の水素は無毒ですが、常圧下では可燃性があり、特に水素含有量が4～74%の混合気体では可燃性が高くなっています。最も軽い気体である水素は、2個の水素原子で構成されており、空気の14分の1の軽さです。最小限の発火エネルギーによって引き起こされる事故を防ぐため、厳格な安全対策を講じる必要があります。

水素の製造、貯蔵、利用

エネルギーの安定供給と需給バランスについては、しばしば白熱した議論が交わされます。そして、化石燃料に依存しないエネルギーシステムにおいては、水素の貯蔵が不可欠です。グリーン水素は、その独自の環境物理的特性と、変革段階における重要な役割から注目を集めています。

水素処理機能に関する専門的なポートフォリオ水素流量制御そして圧力測定。グリーン水素製造の分野では、電解槽の大型化に伴い、スタックサイズの大型化が求められています。また、最適な効率を維持し、水素ガスが所定の流量で供給されることを保証するために不可欠な、圧力損失を最小限に抑えた水素流量監視に対する需要も高まっています。

水素貯蔵と輸送

水素の貯蔵と輸送は、サプライチェーンにおいてますます重要になっています。水素の貯蔵と輸送には、液化、高圧圧縮、アンモニアやエタノールなどの液体キャリアへの貯蔵、液体有機水素キャリア（LOHC）、金属水素化物への結合など、それぞれに長所と短所を持つ様々なシナリオが考えられます。これらのシナリオの長所と短所を一つずつ見ていきましょう。

No.1 液状化

水素を-253℃（-423℉）まで冷却し、気体から液体へと変化させます。液化水素は高密度であるため長距離輸送に適しており、コンパクトな容積は航空宇宙や集中貯蔵施設などの用途に最適です。しかし、液化には多大なエネルギーが必要であり、水素の最大30%が消費される可能性があります。さらに、極低温を維持するためのコストは急騰しています。さらに、水素は時間の経過とともに蒸発します。

No.2 高圧圧縮

高圧圧縮は、アクセス性と簡便性を重視する場合、最も一般的に用いられるシンプルなソリューションです。水素を圧縮することで、700バールといった高圧条件下で体積が減少するため、貯蔵タンクや燃料電池自動車に最適です。

No.3 液体キャリア

アンモニアやエタノールといった液体キャリアは、水素物流におけるゲームチェンジャーと目されています。アンモニアは、圧力や温度の制限を受けることなく、重量当たりの水素含有量が非常に高いという特徴があります。しかし、キャリアから水素を抽出するには触媒反応が必要です。アンモニアは有毒であるため、取り扱いプロトコルには厳格な基準が設けられており、技術的な専門知識と安全意識の両方が重視されます。