「燃料電池・水電解の材料を『動かしながら丸ごと診る』専用ビームラインをSPring-8-IIに建設します」
新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）と京都大学は、大型放射光施設SPring-8の次世代機「SPring-8-II」に、水素エネルギー分野に特化した専用ビームライン「BL34XU」を建設すると発表しました。SPring-8-IIで最初に新設される専用ビームラインで、放射光の輝度は現行の約100倍に向上します。燃料電池や水電解の材料を稼働させたまま、複数の計測法を同時に適用して構造や状態を「丸ごと」観察することを目指すもので、従来は複数施設で約1カ月を要した計測が約1日で完了できる見込みだとしています。設計・発注は2025年度から開始し、建設は2027年度後半から2028年度、利用開始は2029年度を予定しています。
出典：新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO） 2026年8月20日 プレスリリース
https://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_101960.html
水素は、燃やしても水しか出さないエネルギー源として、脱炭素社会を支える柱の1つと位置付けられています。空気中の酸素と反応させて発電する燃料電池と、電気で水を分解して水素を作る水電解は、その水素を「使う」「作る」両輪の技術です。
両技術の性能や耐久性は、触媒や電極の材料が反応中にどう振る舞うかで決まります。ところが実際の反応中は温度・圧力・湿度が変わり、材料の状態も刻々と変化するため、静止した試料を1点ずつ調べる従来の解析だけでは追いつきにくい状況が続いてきました。反応中の材料を、稼働させたまま原子レベルで観察するオペランド計測への需要が高まっています。
SPring-8は兵庫県播磨科学公園都市にある世界最高クラスの大型放射光施設です。次世代機のSPring-8-IIは、電子ビームの品質を高める改造により、放射光の輝度を現行の約100倍まで引き上げる計画で、より小さな試料や短時間の変化を精密に捉えられるようになります。
今回の「BL34XU」は、その次世代機で最初に新設される専用ビームラインです。燃料電池や水電解の材料を、動作させたまま複数の計測法（X線回折・X線吸収分光・小角X線散乱など）で同時に観察できるように設計されており、従来は複数の施設を渡り歩いて約1カ月かかっていた計測が、約1日で完了する見込みだと説明されています。
ビームラインは、大学の学術研究、国のプロジェクト、企業の産業利用が同じ装置を共通に使えるよう運用される予定です。共通基盤としてそろえることで、材料開発から実用化までの各段階で得られたデータを、比較可能な形で積み上げやすくなります。
事業期間は2025年度から2029年度で、設計・発注が2025年度から始まり、建設は2027年度後半から2028年度、利用開始は2029年度を予定しています。NEDOは、本ビームラインを通じて日本の水素エネルギー研究開発を支え、脱炭素社会の実現に寄与するとしています。
今回の発表は、燃料電池や水電解といった水素技術の材料開発を、稼働時のふるまいから設計し直すための計測インフラの整備です。1カ月を要していた計測が約1日で完了できれば、材料の試作から評価までの回転が速くなり、研究データを積み上げやすくなる可能性があります。実際の性能や運用体制は利用開始後の運用で確認されていく段階です。詳細な仕様や事業計画はNEDO公式ページをご参照ください。
本記事は、FrontJournalが公開情報をもとに独自に分析した第三者コンテンツであり、対象企業・研究機関の公式見解ではありません。
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