新たな戦略により、海水から水素と淡水を同時生産することが可能に(New Strategy Enables Co-production of Hydrogen and Fresh Water from Seawater)

2026-09-16 中国科学院(CAS)

海水から水素と淡水を同時生産する「海水―水素・淡水(STHW)」プロセスを、中国科学院大連化学物理研究所の研究チームが開発した。アルカリ水電解(AWE)で発生する低温の廃熱を、真空蒸留による海水淡水化に利用し、電解用水と外部利用可能な淡水を生産する。直接海水電解で問題となる電極劣化を回避するとともに、従来は利用されにくかった廃熱を有効活用できる点が特徴である。20 kWの実証装置では、水素3.8 Nm³/h、淡水1.2 kg/hを生産し、100日間安定運転した。250 kW規模では水素48 Nm³/h、淡水31.6 kg/hを生産し、淡水のみを用いる従来のアルカリ水電解と比べ電力効率を14.4%向上させた。濃縮塩水から塩、ウラン、臭素などの資源回収も可能とされる。

新たな戦略により、海水から水素と淡水を同時生産することが可能に(New Strategy Enables Co-production of Hydrogen and Fresh Water from Seawater)
A 250 kW system and its process for co-production of hydrogen and fresh water from seawater. (Image by JIANG Shang)

<関連情報>

海水から水素と淡水を同時生産する250キロワットのシステム A 250-kilowatt system for co-production of hydrogen and fresh water from seawater

Shang Jiang  (蒋赏),Peixin Zhu  (朱培鑫),Yanting Liu  (刘艳廷) & Dehui Deng  (邓德会)
Nature Energy  Published:15 September 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41560-026-02130-6

Abstract

Hydrogen production from seawater is attractive given its abundance, but direct seawater electrolysis is challenging due to the poor stability and low energy efficiency. ‌Here we report the co-production of hydrogen and fresh water from seawater by coupling alkaline water electrolysis with low-temperature desalination, wherein low-grade waste heat from the electrolyser drives seawater distillation to generate fresh water for both electrolysis and external use. A 20-kW industrial pilot system achieved co-productivities of 3.8 Nm3 h−1 H2 and 1.2 kg h−1 fresh water with stable operation for 100 days. Scaling up to 250 kW achieved 48 Nm3 h−1 H2 and 31.6 kg h−1 fresh water, with a 14.4% improvement in system electrical efficiency relative to alkaline electrolysis of fresh water alone. Techno-economic analysis of the coupled process indicates higher profitability than the traditional tandem process of desalination followed by electrolysis.

0104動力エネルギー
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