広島大学が開発した「メカノス法」は室温で50cm程の小型装置で、水素生成速度を300倍加速させ、海水からも高効率に水素を製造でき、CO2を排出しないという画期的なもの

　これまでなら高温で大規模な設備が必要だった水素の生成に、広島大学が開発した「メカノス法」では、室温で50cm程の小型装置で大量の水素生成が可能だということです。
　この驚くべき発見は、ボールミルを用いた金属ナノ粒子合成中に偶然に見いだされたもので、水素生成速度を300倍加速させ、海水からも高効率に水素を製造でき、CO2を排出しないという画期的なものです。
　“水素製造といえば、高温・高圧が必要で、大規模なプラントを建設しなければならないのが当たり前と考えられていました。しかし、メカノス法はこの常識を覆し、常温・常圧・低エネルギーで水素を製造する新たな可能性を提示したのです。もし、この技術が商業化されれば、水素社会の実現は大幅に加速するでしょう（11分27秒）。…日本は現在、エネルギー自給率が低く、約90%のエネルギーを海外からの輸入に依存しているのが現状です。しかし、もしメカノス法が商業化されれば、日本国内で水と金属さえあれば水素を作り出せるため、エネルギー自給率を劇的に向上させることが可能になります。これは、エネルギー安全保障の面でも極めて大きな意味を持ちます。特に、地政学的リスクが高まる中、日本が独自のエネルギー供給源を確保することは、国家戦略としても重要です。（20分37秒）”と動画では説明しています。
　“続きはこちらから”の記事は、広島大学がイギリス王立化学会発行の学術誌に掲載した論文を紹介したものです。
　広島大学が開発した「メカノス法」では、金属と水の反応が連続的に持続する仕組みになっています。ボールミルは円筒形の容器の内部に複数のセラミックなどの球状のボールを入れて回転させる装置です。水、金属粉末、粉砕ボールを入れて回転させるのですが、金属粉末にチタンを用いると「水素製造の収率は1,600％に及んだ」ということです。
　そのメカニズムですが、こちらの動画の説明によると、ボールミルの回転によって微細化されたチタン粉末は表面積の増大によって反応性が高まり、水との接触面で酸化が進みやすくなります。チタンが水と反応して酸化され水素を発生させた後、酸化チタンがボールミル装置の内壁に使われているタングステンと反応し、タングステンが酸化チタンの酸素を奪い取る反応が生じます。これにより、酸化チタンが再び還元されるのです。
　広島大学の引用元の記事には、“その反応メカニズムは、反応で生じたチタン酸化物がボールミルの物質(タングステンカーバイドまたはステンレス)により還元され、再生したTi（チタン）が水と反応し水素製造を繰り返す”とあります。
　また、水素の発生量が劇的に増加する理由として、水の超臨界状態が一時的かつ局所的に発生することが確認されているということです。超臨界水とは、温度と圧力が一定の臨界点を超えたときに現れる水の特殊な状態です。ボールミル内部で、極めて短時間・局所的に高温高圧の状態が生まれ、反応性が飛躍的に向上するということです。