無膜電解：最近の技術的ブレークスルーと成長機会

電解プロセス向け各種無膜技術の評価－技術ロードマップと業界情勢

無膜電解技術は、持続可能な水素製造における革新的な技術として急速に進歩しており、膜に関連するコスト、耐久性、ガス純度の課題に対する解決策を提供しています。電極構造、酸化還元媒介体の設計、および流量管理における最近の技術革新により、多様な電解槽構成において、無膜電解技術の効率性、拡張性、および運用上の柔軟性が向上しています。本プロセスにおける触媒材料とセル設計の革新により、エネルギー消費量の削減と、海水を含む不純物含有原料への耐性が実現されています。再生可能エネルギー、産業脱炭素化、化学製造を統合するセクター横断的な連携により、商業化が加速され、クリーンエネルギーおよび水素経済市場全体で成長機会が開かれています。

本調査研究では以下の内容を網羅しております：

• 今後5年間における無膜電解技術の導入を形作る範囲、成長要因、および制約の概要
• グリーン水素製造の概要と従来型電解槽に関連する課題の紹介、および無膜システムの必要性の強調
• 各種無膜電解技術（浮力駆動型、フロウバイ型、フロースルー型、濃度駆動型、毛細管流駆動型、分離型反応器ベース型など）の包括的な紹介と比較分析、および技術的プロセスの評価
• 無膜電解アプローチの比較評価（性能指標、エネルギー効率、拡張可能性を重点的に）
• イノベーションエコシステムの分析：主要な商業プレイヤー、学術的進歩、特許動向、資金調達イニシアチブ、およびこの分野で活動する利害関係者が次なる成長のフロンティアとして注力すべき主要な成長機会を包括的に検討します

目次

戦略的要請

• 成長がますます困難になっている理由とは？
• The Strategic Imperative 8
• 産業工学業界における上位3つの戦略インペラティブの影響
• 成長機会が推進するGrowth Pipeline Engine
• 調査手法

成長機会分析

• 分析範囲
• セグメンテーション

成長促進要因

• 成長要因
• 成長の制約要因

技術概要

• グリーン水素の概要
• 従来の電解技術が直面する課題
• 新興の無膜電解技術について
• 無膜電解における受動的流動式浮力駆動ガス分離
• 浮力駆動型無膜電解槽の段階的機能
• 無膜電解槽における受動的流動に基づく濃度駆動型ガス分離アプローチ
• 濃度駆動型無膜電解槽の段階的動作
• 無膜電解における能動的流動ベースのフロウバイ方式
• フロースルー型無膜電解槽の段階的機能
• 無膜電解における能動流に基づくフロースループロセス
• 無膜電解槽におけるフロースルー方式の段階的機能
• 分離型無膜電解：ガス管理改善のための酸素・水素発生
• 分離型反応ベース無膜電解槽の段階的動作
• 無膜電解槽におけるガス分離のための毛細管流駆動アプローチ
• 毛細管流駆動型無膜電解槽の段階的機能
• 各種無膜電解槽技術の比較分析

イノベーションエコシステム

• 先進的な毛細管供給型電解による高効率水素製造
• 無膜電解によるモジュール式グリーン水素製造
• 無膜電解技術を進展させる主要企業および大学

主な資金調達イニシアチブと特許状況

• 世界の利害関係者による資金調達イニシアチブ
• 無膜電解技術における特許出願で中国が最先端を走る

成長機会ユニバース

• 成長機会1：無膜電解による廃水から水素への価値創造の拡大
• 成長機会2：過酷な環境や遠隔地におけるオンデマンド水素・酸素生成の実現
• 成長機会3：無膜電解による低炭素肥料およびバイオリファイナリーの成長促進

付録と今後の展開

• 成長機会の利点と影響
• 今後の取り組み
• 免責事項