竹中工務店らが「牽引式水素発電装置」を新開発

貯蔵と配送、水素発電装置の利活用に必要な技術とは

水素を燃料とする発電装置である燃料電池^※の活用には、安全な水素貯蔵装置、配送技術の確立が必要だ。

安全な水素貯蔵技術に関しては、竹中工務店と那須電機鉄工が2025年、水素吸蔵合金タンクに着目し、安全に水素を貯蔵、運搬できる「小型軽量の水素吸蔵合金タンク」を開発している。

※水素と空気中の酸素の化学反応で水を生成、その際に発生する電気エネルギーを利用する発電装置。CO₂などの温室効果ガスや有害物質を発生させない

竹中工務店と那須電機鉄工が開発した水素吸蔵合金タンク（保護キャップあり・なし）

画像提供：株式会社竹中工務店

一方、燃料電池と水素タンクは別々の技術として開発、利用されるケースが多い。そのため輸送先での活用には各装置間のガス配管の接続、各システム間の連動性、それらパーツ類の用意などの課題が残されていた。

この課題の解決を目指し、燃料電池、小型軽量の水素吸蔵合金タンク、太陽光発電装置を組み合わせた一体型システムを開発するべく、両社は燃料電池システムの開発・販売で豊富な実績を持つ日本フイルコンと協業、今回の牽引式水素発電装置の完成に至った。

低振動、低騒音、無臭のクリーンな装置への期待

牽引式水素発電装置は3社の技術を、日本フイルコン独自の燃料電池制御システムにより一体化することで、システム間の最適な連携とスムーズな利用を可能にした。

装置の構成は、小型軽量水素吸蔵合金タンク4本と燃料電池1台を被牽引車両に搭載。加えて、水素発電装置、太陽光発電装置、蓄電池の併用により、安定的な電源システムを構築している。

牽引式水素発電装置に搭載された水素吸蔵合金タンクシステム

画像提供：株式会社竹中工務店

牽引式水素発電装置に搭載された燃料電池システム

画像提供：株式会社竹中工務店

牽引式水素発電装置は、設置後すぐに一般家庭2日分の使用量に相当する約20kWhの電力を供給でき、水素吸蔵合金タンクを交換することで継続的な供給ができる。タンク交換作業も1人で10分ほどあれば完了する。

水素は化石燃料に比べて長期貯蔵性に優れ、今後は電源用備蓄燃料としての活用も期待される。加えて、本装置は高圧ガス保安法や消防法（危険物）の規制対象外で安全に使用できる他、低振動、低騒音、無臭のため周辺への影響を抑えることができ、人口密集地や夜間などの工事現場での利用にも適する。

活用イメージと装置仕様

資料提供：株式会社竹中工務店

現在、装置は実証段階にあり、竹中工務店では工事用電源としての活用試行、企業・自治体と連携した実証を通じて実用化に向けた取り組みを進める予定だ。

さらに、竹中工務店はグリーン水素製造充塡（じゅうてん）拠点や水素配送網の整備など、社会インフラの構築に向けて、新たな協業パートナーと連携を進めていく。