吸蔵合金でバイク用カートリッジ、水素吸着ポリマーも研究中

　水素キャリアの最後は水素吸蔵材料だ。NH₃の次に最もコンパクトになる水素キャリアで自家放電がない。材料によっては可燃性もなく、H₂の出し入れの際のエネルギー損失も少ない。ある一点を除いては理想的な材料だ。そのある一点とは重いこと。多くは合金、つまり金属の塊でPdなど重元素を使う場合もある。たとえ、水素化マグネシウム（MgH₂）などでもLiイオン2次電池より重くなるのは不可避だ。

　逆にいえば、長距離を持ち運ぶ以外の用途では有望な水素キャリアである。これに目をつけたのが清水建設だ（図19）。同社は産総研と共同で水素吸蔵材料とその使い方を研究。2019年からは「建物付帯型水素エネルギー利用システム（Hydro Q-BiC）」として街中で実証実験を始めた。利用者に近いところで、熱の制御も含めたトータルなエネルギー管理をするのが狙いだ。2021年春には金沢市にある同社の北陸支店ビルにこのシステムを導入し、ゼロエネルギービルの実現を目指すという。

図19　水素吸蔵合金を比較的長期の電力平準化システムとして利用へ

清水建設が産総研と開発した「建物付帯型水素エネルギー利用システム（Hydro Q-BiC）」の概要。再エネは出力が大きく変動し、特に季節間変動が大きい。Hydro Q-BiCでは、短期の変動は蓄電池で平準化するが、長期の変動の吸収には水素吸蔵合金を用いる（a）。この合金での水素の吸蔵と放出は熱で制御するが、その際、水電解装置や燃料電池、さらにはビルなどの熱需要などを一体的に制御し、エネルギー利用効率をシステム全体で最適化する（b）。（図：清水建設、写真：日経クロステック）

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　一見、蓄電池と役割が重なるが、Hydro Q-BiCでは蓄電池も利用する。蓄電池は再エネの出力の短期的変動、水素吸蔵材料は長期的な変動を吸収する手段として使い分ける。