Hydrogen Energy Research & Education国立大学法人九州大学 福岡水素エネルギー戦略会議
な感激長あいでつ
九州大学は、目指す姿として「総合知で社会変革を牽引する大学」を掲げています。 2021年11月には「指定国立大学法人」に指定され、理想とする未来社会をデザインするとともに、社会課題の解決に貢献する、世界最高水準の教育研究を行う大学を目指しています。本学の強みを活かした3つのミッションとして「脱炭素」「医療・健康」「環境・食料」を掲げています。そのうち、「脱炭素」に向けた象徴的な取り組みが本学の水素エネルギー分野の活動です。気候危機が世界的な課題になり、グリーンイノベーションに向けた取り組みが国内外で加速しています。本学は大学を挙げて脱炭素化を進めるために、自ら機構長を務める「エネルギー研究教育機構」の下で、文理の壁を超える約200名の研究者の学内ネットワークを作りつつあります。この組織が全学的なプラットフォームとなって、水素関連の３研究センターや国際研究所、研究院がそれぞれの強みを活かしながら、脱炭素のミッションの実現を目指しています。 2030年の目標として「脱炭素化に向けた非連続のイノベーションを実現する革新技術と社会像を提案」することを掲げています。政府においては、「グリーン成長戦略」が策定され、脱炭素社会実現に向けて、再生可能エネルギーの導入などと並んで、使ってもCO₂を排出しない「水素」が、脱炭素化を可能にするエネルギーキャリアとして明確に位置付けられています。また、九州、福岡県、福岡市などの地域とも連携した産学官でのグリーンイノベーションが着実に進められています。本学は、脱炭素化が国内でも最も進む九州地域の牽引役となるグリーンイノベーションハプとして、革新技術の創出をはじめ、地域成長戦略や脱炭素社会モデル構築などの政策の提言、イノベーションを牽引する高度人材の育成に貢献し、水素エネルギー分野の強みを活かして脱炭素社会の実現に努めて参ります。九州大学総長達期石傾
水素エネルギー国際研究センター長次世代燃料電池産学連携研究センター長佐々木水素は長年期待されながら、本格普及は難しい「夢の燃料」とも言われてきました。しかし、社会全体の脱炭素化が国内外で求められる中で、電力と燃料、原料を力一ボンニュートラルにするための戦略的なエネルギー媒体と明確に位置付けられるようになってきました。再生可能エネルギー由来の余った電気を水電解で水素に換えて貯めたり、海外の再エネ由来の水素や水素キャリアを輸入できるようにしたり、水素と回収したCO₂を使って燃料や化学品などが作れるようになります。再エネが豊富な九州などの地方圏では、再エネ水素は電化が難しいモビリティや産業分野の熱源などとして使えるようになります。このように、電力、運輸、産業、民生の各部門の脱炭素化に水素が貢献できます。これらの水素社会を実現するためには、不可能を可能にする多くのイノベーションが必要です。また、今世紀後半のカーボンニュートラル社会を牽引できる人材を輩出するのは大学です。我々の未来を託せる人材を育て、グリーンイノベーションのハブとなり、新たな知的価値を創造し続ける場が、大学です。 「九大水素プロジェクト」では、2005年から移転を始めた伊都キャンバスを「水素キャンバス」と位置付けています。2005年から水素ステーションを乙のキャンバスに設置し、これまで約6万人の見学者・視察者を受け入れてきました。国内外の多くの皆さんと一緒に水素社会実現のための課題や展望について議論を続けてきました。世界では、大学が新しい産業を生み出すハブになって、社会変革を起こし、経済を発展させ、成長につなげています。約110年前、アジア初の産業革命を起こしたこの地に本学の前身である九州帝国大学が創立されました。エネルギー分野の研究教育はこの大学の一世紀を超える伝統であり強みです。かつて石炭で栄えたこの地は、その後、向かい風の厳しい時代を送ってきましたが、現在は再エネが最も普及しカーボンニュートラルが最も進む地になっています。総長が機構長の「エネルギー研究教育機構福岡水素FC拠点:基礎研究から産学連携、ス(Q-PIT)」の下、水素プロジェクトの責任運営組織である「水素エネルギー国際研究センター」、水素脆化研究の世界的な拠点である「水素材料先端科学研究センター (Hydrogenius)]、キャンバス内に企業ラボを作れる「次世代燃料電池産学連携研究センター (NEXT-FC)」、英語が公用語の国際研究所である「カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所(I²CNER)」、水素エネルギーにフォーカスした世界随一の大学院専攻である「水素エネルギーシステム専攻」などが、水素分野の世界最大規模の産学官地域連携組織である「福岡水素エネルギー戦略会議」と連携し、水素に関する包括的な活動を進めています。本学は、成長する東アジアの中心に位置するこの九州・福岡において、「脱炭素」の牽引役として期待されています。社会に開かれた大学で、皆さんと一緒に未来のあるべき姿を考えて、イノベーションで社会を変えていく成功モデルをグリーン分野で作っていきたいと考えています。〇水素技術を生かした低炭素社会のイメージ▷http://www.mech.kyushu-u.ac.jp/¯hup/index.html
0燃料電池を核にした水素社会を目指して
機械工学部門・水素利用プロセス研究室では、燃料電池を核にした環境にやさしい水素エネルギー社会の実現を目指して、25年間以上の研究実績をベースにした燃料電池および関連する水素システムの材料・プロセス研究に取り組んでいます。新材料の開発やメカニズム・ブロセスの解明、システム設計指針の構築、水素技術の実用化に向けた高耐久化などの各種技術課題の解決を目指しています。そのために、材料調製から電池セルの作製、詳細な電気化学特性評価、ガス分析、微細構造観察、ブロセスシミュレーションなどを一連の研究として行える体制を整え、研究室専有の燃料電池性能評価装置(約60台)や原子分解能走査透過電子顕微鏡をはじめとする国内最高水準の研究インフラを駆使し、基礎材料研究および実用化に向けた産学連携に積極的に取り組んでいます。
01 国体政化物形成料使用(SOFC)の電極材料プロセス研究
多様な燃料種をフレキシブルに利用できる次世代型燃料電池の実用化を目指して、電池セルにおける反応プロセスや熱力学的安定性などを解明しながら、高性能で耐久性に優れる燃料電池の開発を行っています。SOFCの国家プロジェクト(NEDO)にも携わっており、長時間被毒耐久性に関する世界初のデータベース作成(平成17年度～)や、超高効率火力発電(トリプルコンバインドサイクル)システム用燃料電池の発電特性及び劣化機構の解明(平成24年度～)などを目指しています。
02燃料地地帯のシミュレーション研究
SOFCの可視化システムを開発し、発電中の温度分布を測定する等、シミュレーションや熱機械的信類性肝価を行っています。 03メタルサポートSOFCセルの開発熱衝撃や燃料枯れ等に対する高いロバスト性を示すSOFCのセル実現を目指して、耐熱ステンレス銅を支持体とするメタルサポートSOFCのセル材料・構造に関する研究開発を行っています。 04 国体高分子形成到电池(PEFC)の次世代理プロセス研究高性能・高耐久性の新規PEFC電極触媒の開発や担体からの材科設計指針構築などの材科研究を行っています。カーボン腐食の問題を根本から解決する「カーボンフリー電極触媒」の開発などの成果を上げています。
05水蒸少ステムにおける基礎等理の情報
燃料電池などの水素利用システムに関達する「水素利用工学」を確立することを目指しています。原子・電子・分子レベルの欠陥化学や固体電気化学から、マクロな性能を左右する熱力学や物質輸送、電極プロセス、水電解さらに電気化学測定評価法や顕微観察評価法、加遠試験法、シミュレーション手法などの開発を進めています。 ▷http://www.mech.kyushu-u.ac.jp/¯fcsl/index.html燃料電池や水電解装置はスケールに左右されずに効率も高く、メカニカルリンク「レス」で信頼性高くかつ低騒音なため、次世代エネルギー社会での一要素として期待されます。実用化も始まっていますが、本格的普及に向けてコスト低減、耐久性・性能向上をはかる必要があります。このような背景の中で本研究室では、機械工学を基礎とした次の様なアブローチにより、燃料電池(PEFC、SOFC)や水電解装置に関する研究開発を進めています。 ●セル内部の物質・熱・電荷輸送現象の解明・フラッディング・乾燥・凍結・非平衡・電流・温度・濃度・溶解度・拡散係数●内部現象の解明に資する新たな計測手法の開発・極細熱電対群・核磁気共鳴法·トレーサー法・インビーダンス解析●現象把握に基づいたシステム提案・親水、撥水性の最適化・加湿器レス運転・新型流路・水素ボンブ例えば、自作の被膜付き極細熱電対、およびアレイ化技術により、セル内部の3次元温度分布の計測に成功し、「流路下の温度がリブ下のそれに比べて高い」など詳細な温度分布の把握から内部水挙動を解析し、PEFCの水管理確立に貢献しています。 Cathode Anodeまたコスト低減の方策として、加湿器レスの技術を開発しています。アノードガス再循環およびカソード湿度回収システムを設けるとともに、下の写真のような親水・撥水複合MPL付きGDLを適用することにより加湿器レスでも高い発電性能を可能にしています。更には、詳細なインビーダンス解析によりSOFC単セルの発熱因子を捉え、数学モデリングに組み込み、セル内温度分布・電流分布を数値解析によって求め、内部応力を予測し、熱応力破壊の抑制や、電極の有効利用を目指しています。このような研究に対して「考える、話し合う、知恵を身に着ける」の教育方針とともに取り組み、エネルギー改革の進む今を下支えしたいと考えています。お気軽に伊藤（kohei@mech.kyushu-u.ac.jp）までコンタクトください。 100μm ▷http://tribo1.mech.kyushu-u.ac.jp/TR/index-j.html
《高圧水素中のトライボロジ
「トライボロジー」は、1966年に英国で生まれた言葉で、摩擦に関連して、摩擦表面の間で起こる現象や、潤滑に関する科学と技術を包含する学問を意味します。機械のエネルギー損失の一部が摩擦に起因し、また機械の機能がしばしば摩耗によって失われる通り、トライボロジーは地球規模のエネルギー・環境問題に貢献する重要な分野の一つです。九州大学トライボロジー研究室では、摩擦面に使用する潤滑油やグリースの性質とその潤滑作用に及ぼす影響、摩耗、焼付き、転がり疲れなど表面損傷のメカニズム、運動面シールにおける潤滑と物質移動機構、トライボ現象における気体成分の働きなどの研究テーマに取り組んでいます。そのなかで、気体成分の働きに関する研究として、特に水素ガスに着目して精力的に研究を行っています。摩擦や摩耗は、周囲の気体によって変わり、水素ガス中では空気中とは異なる現象が起こります。水素を扱う機械では、軸受やバルブ、シールなどのトライボロジーの部品が使われています。それらを長時間にわたって故障なく機能させるためには、水素中での使用に適した材料と潤滑方法を明らかにする必要があります。水素中での摩擦の研究で対象としている材料は、各種金属合金、コーティング膜、高分子材料などで、常圧水素中だけでなく、高圧中での実験を行っています。表面とその近傍での水素の振る舞い、表面での反応生成物の形成と移動、化学的性質・機械的性質の変化、及びそれらが摩擦摩耗にどのように関わっているかを理解する必要があります。将来の水素機械システムの信頼性に貢献する水素トライボロジーの基礎の構築を目指して研究を続けて参ります。トライボロジー界面では、水素の発生、固体への吸着、化学反応、固体への侵入、拡散などが起こっており、それらによる固体表面層の力学的、化学的性質の変化を捉える必要があります。 ▶https://www.mech.kyushu-u.ac.jp/¯heat/
●高圧水素の熱物性研究
水素社会構築のためには、水素の正確な熱物性値が必要不可欠であり、知的基盤情報としての役割を担います。本研究では水素ステーションをはじめとする水素インフラにおけるニーズを踏まえ、−40 °C ～ 500 °Cの温度範囲、最大100 MPaまでの超高圧域を対象として、 PVT性質(温度-圧力-密度または比体積の関係)、粘性係数、熱伝導率といった物性を高精度に測定し、その状態曲面を明らかにするとともに、得られたデータから状態方程式や整理式を作成してきました。状態方程式は熱力学関係式を用いて各種状態量を計算することが可能ですが、複雑な繰り返し計算を必要とするため、任意の状態の物性値を容易に計算することができる熱物性データベースを開発しています。さらにこのデータベースを発展させ、水素ステーション全体を対象として、燃料電池自動車(FCV)の車載容器へ水素を充填する際の充填シミュレーションソフトを開発し、最適な充填方法の確立に向け研究を進めています。また、今後の多様な水素利用を念頭に、水素を含む混合流体の熱物性研究も行っています。水素は他の流体と混ざると、その混合系は特に超臨界域において、純物質とは全く異なる挙動を示します。組成によってもその変化は様々です。これまで開発してきた精密な物性計測手法を基に、状態曲面の解明を目指しています。
《安全で低コストの水素貯蔵・輸送・供給
システムの構築に向けて
水素利用機器においては、様々な金属部材が水素ガス環境に曝されます。水茶の一部は材料の内部に侵入し、強度や延性の低下、いわゆる"水茶脆化"を引き起こします。機器の安全と低コスト化を両立するためには、この水素脆化現象を正しく理解することが不可欠です。当研究室は、以下の取り組みを通して、より安全で低コストの水素貯蔵・輸送・供給システムの構築に貢献しています。 ・各種金属材料の水素脆化メカニズムの解明·耐水素材料の探索・各種金属材料の水素施化特性に関するデータベースの構築・水素ガス環境中で使用される金属材料の選択基準の検討・水素利用機器の強度設計指針の提案図2　水素ガス環境中の引張試験における延性の低下(オーステナイト系ステンレス鋼SUS304)九州大学大学院工学研究院固体力学研究室▷http://www.mech.kyushu-u.ac.jp/¯solid/
●材料の強度安全性に及ぼす水素の影響解明
水素利用機器を長期間安全に使用するためには、金属材料の疲労強度に及ぼす水素ガスの影響評価が最も重要な課題の一つです。材料としては低廉な炭素鋼や低合金鋼などの用途拡大が期待されています。低廉な材料を合理的に使いこなすには破壊機構の解明が必要です。そこで、一般的な低炭素鋼の水素ガス中での疲労挙動を調査し、材料の強度安全性に及ぼす水素の影響解明に取り組んでいます。 ●水蒸ガス中における疲労き裂伝ば機構解明とその応用水素ガス中に特有な疲労破面形態を手がかりに、疲労き裂伝ば機構の解明および合理的な評価法の確立を目指しています。得られた結果により、水素ガス中で考慮しなければならない疲労き裂伝ばの緑返し速度依存性を、合理的に説明できるようになりました。 ●微小き裂伝ば挙動に及ぼす水素の影響解明疲労寿命の大部分を占める微小き裂の伝ば挙動に注目して、水素の影響を解明しています。本研究では、水素ガス環境中の微小き裂伝ば解析と破面観察による水素の影響解明により、安全に機器を使用できる設計条件を求めました。 ●遅れ破壊現象に及ぼす水素の影響解明現象の観察が容易なモデル合金である単結晶Fe-3wt% Si合金を用いて、運れ破壊が生じる際のき裂成長の巨視的および微視的特徴に対する水素の影響を調査しました。大気中と水素ガス中で遅れ破壊試験を行ないました。破壊面や破壊時生じる微小変形等、それぞれの破壊の特徴を比較して、水素によって誘発されたき裂成長の遅延における水素の役割を解明しました。 ▷http://www.mech.kyushu-u.ac.jp/¯rgd/index-j.html
《水素の燃焼特性
反応性ガス力学とは、燃焼など反応を伴う流れを広く対象とする学問体系です。反応性ガス力学研究室では、燃焼に関する基礎から応用までの幅広い研究を行っています。水素はカーボンフリー燃料であり、燃焼した場合はCO。排出されないため、水素燃焼利用技術開発は脱炭素社会実現には重要です。水素の燃焼、爆発に関して、可燃濃度範囲が広いことや燃焼速度が大きいことなどが、一般的に知られています。しかしながら、水素を燃料とするエンジンやガスタービンでの燃焼や、水素湯洩時の爆発などを考えるうえで、水素の基礎的な燃焼特性については、まだ不明な点が多く残されています。水素の燃焼および火炎伝播特性を明らかにすることは、水素の燃焼効率向上及び排気ガス制御、爆発時の被害予測あるいは被害の低減において重要です。例えば、水素火炎の温度が高いため、水素／空気燃焼により地球環境影響物質である窒素酸化物(NOx)が多く排出されることが課題となっています。窒素酸化物の制御には、炭化水素燃料とは燃焼特性が異なる水素に適した燃焼器開発が必要であり、基礎研究観点からそういった燃焼器における水素燃焼挙動および排気ガス特性を明確にすることが重要です。そこで、水素噴流や予混合気の燃焼について、乱流実験が可能な国内随ーの高圧定容燃焼装置による実験や数値計算を行っています。天然ガス(ほぼメタン)に水素を添加することによって燃焼速度が増大することを明らかにし、水素添加による炭化水素用内燃機関の燃焼効率向上及びCOz排出量削減を検討しています。また、3次元数値計算を用いて水素乱流火炎の基礎特性を明確にし、乱流燃焼モデルの構築に貢献しています。さらに、水素専焼ガスタービン燃焼技術開発に向けて、独創的な水素バーナを用いて、水茶燃焼現象解明や窒素酸化物排出量の削減手法等について研究を実施しています。九州大学大学院工学研究院水素機能材料学研究室
●ゴム・樹脂材料に対する高圧水素ガスの影響解明
水素エネルギー社会を構成する水素機器には、水素ガスをシールするためのゴムや樹脂材料が使用されています。高圧水素ガスへの塚露や水素ガスの加減圧に伴うOリングなど水素シール材の破壊が懸念されています。図にゴム製Oリングの高圧水素による破壊モードを示します。ゴム中に溶解した水素によりプリスタ破壊、はみ出し破壊、座屈破壊が発生します。当研究室では、高圧水素雰囲気に曝露したゴム・樹脂材料の水素ガスによる破壊現象の解明を進めています。材料中への水素溶解挙動を昇温ガス脱離分析や核磁気共鳴法を用いて調べ、材料の破壊挙動との関係を検討しています。さらに、破壊挙動と使用環境、材料組成や分子構造との相関を検討し、耐水素特性に優れた材料開発指針の確立を目指しています。 Three fracture modes of rubber O-ring after repeating high-pressure hydrogen gas exposure.九州大学水素エネルギーシステム専攻精準水素システム研究室
0燃料電池自動車の本格的普及を目指して
先進水素システム研究室では、自動車用燃料電池の研究を行っています。燃料電池自動車の本格的な普及を目指して、性能を左右する重要な要素である電極触媒について、次のようなアプローチで研究を進めています。 ・カーボンナノ空間を利用してPt粒子の緩集を抑制することで、高性能・高耐久性化を実現します。 ・カーボン表面をグラファイト化することで、カーボン酸化に対する耐久性を向上します。 ・高効率化に向けて、高温での電極構造変化を解析し、課題抽出を行います。電子顕微鏡その場観察により劣化メカニズムを解明します。図4　水素添加率に伴う層流燃燃透度の増加
《電気化学の原理を用いた水素の製造と利用、
エネルギー変換の研究
●電子顕微鏡による水素材料の微構造解析
✪燃料電池、水電解セルに用いる高分子材料の
高性能化、高耐久化に関する研究
九州大学カーポンニュートラル・エネルギー国際研究所比学エネルギー変換研究部門主に高分解能電子顕微鏡を用いて、燃料電池や水電解セルの電極・電解質材料、水素貯蔵材料など水素の製造・貯蔵・利用に関わる幅広い材料の構造解析を行っています。特に、発電試験前後におけるPEFC電極触媒のナノレベルの構造・組成変化、 SOFC電極触媒および電極/電解質界面の構造・状態変化を明らかにすることで、燃料電池劣化メカニズムを解明し、高性能材料の開発に寄与することを目指していまla同時に、燃料電池や水電解セルの電極触媒に用いられる金属触媒について、高温ガス雰囲気での「その場観察」を行い、酸化・還元雰囲気などガス雰囲気における触媒の反応プロセスや劣化のメカニズムを解明することに取り組んでいます。燃料電池や電気分解といった電気エネルギーと化学エネルギーの相互変換には、電気化学の原理が重要な役割を果たします。固体電解質、特に400 ~ 800℃程度の温度範囲において水素イオンが伝導する[プロトン]伝導性酸化物」や金属酸化物ナノ粒子の界面を伝導場とする「界面プロトン伝導性ナノ粒子」の材料研究やその電気化学デバイスへの応用を研究しています。再生可能エネルギーを利用した水素製造という観点から、水・水蒸気電解の研究を推進しています。結晶構造変化九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所物質変換科学ユニット九州大学水素エネルギー国際研究センター ●水素を利用するための鉄鋼材料の強度信頼性を支える基礎科学に関する研究水素を利用するためには、水素の製造・輸送・貯蔵・使用とあらゆる場面で、いろいろな金属材料が必要不可欠です。しかし、水素は金属材料に侵入して、水素脆化と呼ばれる強度を低下させる現象を引き起こします。そのため、水素を利用する機器の安全性を確実にするために、水素脆化に関する研究を行っています。国際共同研究と分野横断型の研究を重視しており、例えば、アメリカのイリノイ大学・シアトル大学などと協力して、水素脆化を予測する理論的なモデルを構築する研究を実施しています。ドイツのゲッチンゲン大学とは、水素の存在下で材料の破壊がどのように始まるのか、ナノレベルの観察を基にした研究を行っています。ノルウェーの研究機関とノルウェー科学技術大学とは、水茶バイプラインの材料に関する研究を行っています。水

素脆化の研究は長い歴史を持ち、水素脆化に強い材料や材料の使い方が知られています。その基本は、金属材料の結晶学的な構造(微視組織)を制御することです。本研究室では、そのような確立された技術とは違ったアプローチで、すなわち、水素脆化の発端である水素の金属への侵入を防ぐことにより、水素脆化を防止する研究を行っています。その方法は、水素に不純物のガスを添加して、水素が金属表面に吸着することを防止するというものですここでは、水素、および、不続物が金属表面とどのような相互作用を持つのか解明することが非常に重要であるので、理論化学者と共同研究を行っています。この研究は触媒を専門とする化学者や摩接・席耗の研究者との共同研究にも発展しています。カーボンニュートラル社会の実現には、新しい技術を利用することが必要ですが、高温の水素を使って発電したり、高温で水素を製造したりする技術もこれからの主流となっていくものと思われます。そのため、高温の水素中で材料強度試験を実施して、特性評価や高温の水素中で材料強度が悪化するメカニズムの解明を行っています。メカニズム600℃の高温水蒸中で材料強度のの解明のために、材料物理学の研究者と共同研究実験を行う試験装置を行っています。固体高分子形燃料電池(PEFC)や水電解セルの構成部材には、様々な高分子材料が利用されています。特にその中でも、イオン伝導を担う高分子電解質材料は、水素エネルギーデバイスの性能、耐久性に強く影響します。水素エネルギーデバイスの更なる普及に向けて、これら高分子電解質材料の高効率化、高耐久化､低コスト化のための技術開発を中心に研究を進めています｡寿命に直結する電解質材料の耐久性については、電解質膜の化学劣化の原理に着目し、劣化の原因物質の発生を抑制し、劣化を抑える「ガスバリア性電解質膜」を開発しています。触媒層用の高分子電解質材料であるイオノマーについては、燃料ガスの触媒へのアクセス向上を目指して、「ガス透過性イオノマー」を開発し、高出力、低触媒化を目指しています。プロトン伝導性廠化物九州大学次世代燃料電池産学連携研究センター
代水泰・物
母電池関連技術に向けた
あため、次世代の燃料電池では日金を使わない電な状況の中私たちは、金属で装飾された(0) {ルから簡単なプロセスで安価に製造するかでき、整形自有性の材料特性は調整可能です。また、超疎水性フッ素化炭素ナノTス層に使用することで、固体高分子形燃料電池の性能をこ同よに成するおたちの日不利は、水差脱も利用さ
九大水泰拠点がまとめた水泰エネルギー
工学の英語本が出版されました！
九州大学伊都キャンパスにおける水素研究教育拠点の創設10年を機に、「水素元年」とも言われる2015年に英語による専門書をまとめました。「我が国が世界をリードする水素エネルギー分野の世界標準教科書」をコンセプトに、水素エネルギー学の構築を目指して、関連する50名超の教授陣が分担執筆したものです(冊子体、PDF版)。 Hydrogen Energy Engineering: A Japanese Perspective (K. Sasaki, H.-W. Li, A. Hayashi, J. Yamabe, T. Ogura, S.M. Lyth編著) http://www.springer.com/la/book/9784431560401 https://www.amazon.co.jp/Hydrogen-Energy- Engineering-Perspective-Technology/dp/4431560408 😊 Springer
研究装置用のご紹介
各種の高圧水素ガス試験機・容器、高性能観察・分析装置を用い、水素脆化の基本原理の解明、データベースの構築、強度設計指針の確立に取り組んでいます。
( 120MPa、100MPa水素環境疲労試験機
高圧の水素ガス環境下における疲労試験を行い、材料の強度に及ぼす水素の影響を解明するための装置[120MPa水素環境疲労試験機(3台)仕様] ●試験ガス圧力:最高120MPa ●試験雰囲気ガス:水素,ヘリウム,窒素●最高試験周波数:10Hz(2台), 20Hz(1台) ●負荷容量:±100kN(2台), ±50kN(1台) ●試験片形状:丸棒.平板.CT ●試験温度:-45 ~ 120℃ (2台) .室温(1台) ●圧力容器内寸法:直径145mm×高さ460mm ::: [100MPa水素環境疲労試験機(1台)仕様] ●試験ガス圧力:最高99MPa ●試験雰囲気ガス:水素,アルゴン,ヘリウム●最高試験周波数:10Hz ●負荷容量:土100kN ●試験片形状:丸棒.平板.CT ●試験温度:-45 ~ 90℃ ●圧力容器内寸法:高径150mm×高さ460mm (低圧疲労試験機を含め41台(内120MPa機3台)所有)
(ゴム材料高圧水素耐久試験機
Oリングなど、高圧水素ガスシール用ゴム部材の耐久性を評価する装置●上下限圧力保持時間：0 ～ 99時間　●昇圧速度：6MPa/sec ●減圧速度：0.025MPa/sec ~ 20MPa/sec  ●計測温度範囲：-60℃~ 100℃ (水素材料先端科学研究センター所有)
《昇温脱離分析装置
高圧水素環境下長時間使用での材料特性の研究開発において、重要な課題である各種材料中への水素の侵入挙動を分析する装置●水素測定精度: 0.01mass ppm   ●測定質量数範囲: M/z : 1 ～ 200 ●測定温度範囲: RT ～ 1200℃   ●真空度：5×10 rPa以下(九州大学1台所有) (水素材料免端科学研究センター 1台所有)
( 100MPa水素ガス大型曝露容器
金属材料やゴム・樹脂材料に水素ガスチャージを行う装置●使用気体：水素●最高使用圧力：100 MPa ●最高使用温度：280℃ ●内容積：0.5ml (水素材料先端科学研究センター所有)
0二次イオン質量分析装置
最も軽い(＝検出困難な)元素である水素原子を高精度で検出可能●イオン源：セシウム(Cs)   ●検出下限: Si中のHの場合.   7E16 at./cm²以下●面分解能：1 μ m以下  ●分析可能領域：35 μ m ~ 250 μ m径(水素材料先端科学研究センター所有)
(水素環境破面観察システム
結晶方位を判別可能なEBSD/EDSを搭載したFE走査電子顕微鏡(SEM) ●電子鉄：ショットキー電界放出方式(ZrOタングステン旅極) ●分解能：1.2nm (30kV),  3.0 nm (1kV)   ●加速電圧: 0.5kV ～ 30kV ●試料無射電流：数pA ~ 200nA (水素材料先端科学研究センター所有)
研究装置用のご紹介下下ポロジー関係
各種水素雰囲気中摩擦試験機および分析装置を用い、水素雰囲気中におけるトライボロジー特性を調べ、水素利用システム内で使用されるしゅう動面設計指針の確立に取り組んでいます。 （水素環境摩擦試験機水素雰囲気中で往復動摩擦試験を行う装置●試験雰囲気：水蒸,アルゴン,ヘリウム.真空●最大雰囲気圧力：0.2 MPa ●到達真空度：1×10° Pa以下●最大往復動固波数：20 Hz ●最大負荷荷重：50 N (水蒸材料先端科学研究センター所有)
（超高圧水素中摩擦試験機
超高圧水素雰囲気中でピンオンディスク型摩擦試験を行う装置●試験雰囲気：水蒸,アルゴン,ヘリウム●最大雰囲気圧力：45 MPa ●設定温度：-50 ~ 120 ℃ ●真空排気圧力：0.1 Pa ●接触形態：ビンオンティスク●回転ディスク直径：15 ~ 60 mm ●最高回転数：100 rpm ●最大負荷荷重：50 N (水素材料先端科学研究センター所有) (水素試験対応型表面分析装置(XPS)水素雰囲気摩擦試験後の表面分析を行う装置●X線源：Al/MgツインターゲットおよびAIターゲット●最小分析直径：30 μ m ●到達真空度：7×10° Pa以下(水素材料先端科学研究センター所有) ●試験雰囲気：水素,アルゴン,ヘリウム,真空●到達真空度：1×10° Pa以下●最小水分測定量：2 mass ppb ●最小酸素測定量：1 mass ppb ●装触形態:ピンオンティスクまたは往復動●最大回転数：200 rpm ●最大負荷荷重：200 N (水素材料先端科学研究センター所有) ()水素試験対応型表面分析装置(AES)水素雰囲気摩擦試験後の表面分析を行う装置●電子鉄：ショットキーフィールドエミッション電子銃●二次電子像最小分解能：3 nm ●Auger分析最小分解能：8 nm ●到達真空度：5×10° Pa以下(水素材料先端科学研究センター所有)
（摩擦試験片高気密移送容器
水索雰囲気摩擦試験後の試験片を、高真空または不活性ガス下で分析機器に移送する容器●移送元試験機：水蒸環境摩擦試験機超高圧水蒸中摩擦試験機●移送先分析装置：水蒸試験対応型表面分析装置(XPS, AES) ●到達真空度：1 × 10 4 Pa以下(水素材料先端科学研究センター所有) 《高度水素雰囲気制御型摩擦試験機高純度水素雰囲気中で摩擦試験を行う装置
研究装置群のご紹介歴工学・物件関係
水素のPVT性質(圧力-比体積-温度の関係)、粘性係数、熱伝導率および金属材料における水素の透過係数など、水素に関わる物性値を最大100MPaまでの領域で測定可能な装置を開発し、精密測定を行っています。
(磁気式密度計
アルキメデスの原理から密度を測定する装置。圧力容器内に設置したシンカーを、同容器内の永久磁石と、圧力容器外の電子天秤から吊り下げられた電磁石とのマグネティックカッブリングを用いて浮上させ、シンカーの見かけの質量を測定することで密度を測定します。 ●温度範囲：室温～ 250℃ ●圧力範囲： ～ 100MPa ●シンカー：質量28g、体積3.3cc (水蒸材料先端科学研究センター所有)
（粘性係数測定装置
振動細線法により粘性係数を測定する装置。磁場中に設置した編線に交流電圧を印加することでローレンツ力を発生させ、細線を振動させることで粘性係数を測定します。 ●温度範囲：-40℃～ 500℃   ●圧力範囲：～ 1MPa ●相線寸法：直径50μm、長さ24mm (水素材料先端科学研究センター所有)
《水素透過係数測定装置
金属材料における水素の透過係数を測定する装置。経目の無いコイル状容器に水素を封入し、圧力減少速度から水素の透過係数を測定します。また、ガスクロマトグラフを用いた水素透過係数の測定も可能です。 ●温度範囲：300℃～ 500℃ ●圧力範囲： ～ 1MPa ●容器内容積：50cc (水素材料先端科学研究センター所有)
0定容積式PVT性質測定装置
定容積法によりPVT性質を測定する装置。定容積の圧力容器に試料を充填し、温度と圧力を測定して等密度線上のPVT性質を測定します。 ●温度範囲：200℃～ 500℃ ●圧力範囲：～ 100MPa ●圧力容器内容積：250cc (水素材料先端科学研究センター所有)
（熱伝導率測定装置
非定常短細線法により熱伝導率を測定する装置。圧力容器内に設置した短細線を加熱し、このときの短細線の温度変化から熱伝導率を測定します。 ●温度範囲：室温～ 500℃   ●圧力範囲：～ 100MPa ●紐線寸法：直径10μm、長さ15mm (水蒸材料先端科学研究センター所有)
0オリフィス流量測定装置
オリフィスを通過して急速膨張する水素量を測定する装置。圧力容器亀裂に見立てたオリフィスを通して高圧水素を急速膨張させ、圧力容器内の温度、圧力変化を測定します。 (水素材料先端科学研究センター所有)
研究装置用のご紹介■燃料器池関係
燃料電池性能評価システムや高分解能走査透過電子顕微鏡をはじめとする世界最高水準の研究インフラを用い、環境にやさしい次世代エネルギー技術として期待される燃料電池の材料からプロセス、システムまでの研究に取り組んでいます。 (燃料電池性能評価システム(SOFC) SOFCの出力特性を計測すると同時に、セル内部に発生する様々な過電圧を分離してモニタリングできる装置●固体酸化物形燃料電池(SOFC)用●アノードガス: H、CO、CO、CH、N、など●カソードガス：Airなど(九大水素利用プロセス研究室約50台所有) (九大燃料電池システム研究室３台所有) （原子分解能透過電子顕微鏡高感度EDS検出器搭載.原子レベルの分析・観察が可能な収差補正走査透過電子顕微鏡()燃料電池性能評価システム(PEFC) PEFCの出力特性を計測すると同時に、セル内部に発生する様々な過電圧を分離してモニタリングできる装置●図体高分子形燃料電池(PEFC)用●アノードガス：HzなどNカソードガス：Airなど(九大水素利用プロセス研究室約10台所有) (九大燃料電池システム研究室５台所有) ()集束イオンビーム加工観察装置(FIB-SEM)高分解能SEM像による3D再構築、TEM観察用薄片試料作製●SEM像分解能：0.9 nm@15 kV (Helios) ●低爽空・ガス中での観察(ESEM) (Versa) ●FIB加速電圧：max. 30 kV ●EDS検出器●クライオ加工観察●TEM試料作製(間連装置を計2台保有) ●ブローブ系(STEM)収差補正●STEM像分解能：0.08 nm ●加速電圧：80-200 kV ●100 mm² SDD検出器●冷険極電界放出型電子鉄(Cold FEG) ●EELS (次世代的報港産学連携研究センター所有) ()環境制御型透過電子顕微鏡(ETEM)高温・ガス中の試料の反応を高分解能でその場観察することが可能な装置●導入ガス種：N 2 、H 2 、O 2 、Air、 CO、CO 2、He、CH 4など●等入ガス圧：10 ° mbar ~ 20 mbar (N 2の場合) ●照射系(TEM)収差補正●TEM像分解能：< 0.1 nm ●加熱・電圧印加試料　ホルダ(~ 1000℃) ●加速電圧：80-300 kV ●トモグラフィ●EELS (次世代版料電池産学連携研究センター所有)
( ICP発光分析装置
試料に含まれる元素の種類や含有量を、 ppbレベルで1分程度の短時間で測定できる装置●波長範囲：167nm ~ 800nm ●高周波出力：最大1.6kW ●CCD半導体面検出器●有効受光面：20.48mm×20.48mm ●有効面素数：1024×1024ビクセル(九大水蒸利用プロセス研究室所有)
(水素材料先端科学研究センター (HYDROGENIUS)
HYDROGENIUSは、平成18年7月に、産業技術総合研究所が九州大学と包括連携協定を締結し、新エネルギー・産業技術総合開発機構の支援の下設立されました。国内外の研究者を結集し、水素と材料に関わる先端的な研究を進め、世界に類をみない水素集中研究拠点として高い評価を得てきました。平成25年4月に、九州大学は、産業技術総合研究所と培ってきた研究体制を継承し、さらに発展させることとしました。九州大学HYDROGENIUSは、水素材料に関する基本原理の解明を進め、開発支援、標準化・規制見直し等への協力を通じ、安全で経済的な水素利用と当該分野における我が国の国際競争力の強化に貢献することを目指します。 ○研究体制
金属材料物発配門
高分子校を制学部門
安全長官制を部門部門長：尾上清明水素を安全に取扱うための研究、安全教育の推進、施設の安全管理など
物件制を部門
部門長：松永久生水蒸用金属材料種拡大のためのデータ集積、データベース構築、基本原理の探求、材料強度設計法の提案、耐水素脆化材料探索、規制見直しと標準化への百献部門長：高田保之安全性・信頼性評価のための水素物性値計測（PVT、粘性、熱伝導率、音速、露点など）、データベース整備ライボロジー研究部門部門長：西村伸水素用各種高分子材料のデータ収集、劣化メカニズム解明、寿命評価法の提案、耐水素コム・樹脂部材の共同開発部門長：杉村丈一水蒸用摺動材料のトライポロジー特性のデータ蓄積、材料開発支援、長期使用による突発的事象防止と寿命予測のための原理探求
1.高圧水素実験棟
120MPa程度までの高圧水素環境下での各種実験を行う施設で、物性測定、トライボロジー実験、疲労試験の実験室及び測定室で構成されています。高圧水素を使用する実験室は、高圧ガス保安法に基づいた安全対策がなされています。
2.高感度精密分析棟
水素脆化等基本原理の解明に必要な実験と分析を行う実験施設で、1MPa未満の水素を使用する実験室エリアと、遠隔監視・分析室エリアに分かれています。実験室エリアについては、高圧水素実験棟に準じた安全対策がなされています。世界で唯一の集中研として、加工から分析まで一貫した研究が可能素th H材試阪分析○研究日的安全性と経済性が両立する本格的な水素利用への貢献◆水蒸脆化のメカニズム等の基礎原理の解明◆水素機器の設計・製造への指針を提供◆安全性の評価・反映、設計の基盤となるデータベースの提供○「超高圧水素インフラ本格普及技術研究開発事業」(H30 ～ 34年度　NEDO) HYDROGENIUSでは、平成30年度から新たなNEDO事業に取組むことになりました。当事業では、FCVの世界最速普及を実現するため、水素ステーション等の普及期を見据えた超高圧水素技術の研究開発等を進め、規制改革実施計画等に基づく規制見直しや水素ステーションの整備費・運営費の低減のための技術開発を行います。 1．国内規制適正化に関わる技術開発●新たな水素特性判断基準の導入に関する研究開発2．水素ステーションのコスト低減等に関する技術開発●長寿命高圧水素シール部材・継手部材及び機器開発に関する研究開発●水素ステーションのホース加速耐久性評価法開発及び耐久性向上に関する研究開発OHYDROGENIUSの特徴
▷http://i2cner.kyushu-u.ac.jp
文部科学省「世界トップレベル研究拠点プログラム(WPI)」
—World Premier International Research Center Initiative—世界トップレベル研究拠点プログラム(WPI)は、高いレベルの研究者を中核とした世界トップレベルの研究拠点の形成を目指す構想に対して政府が集中的な支援を行うことにより、システム改革の導入などの自主的な取り組みを促し、世界から第一線の研究者が集まる、優れた研究環境と高い研究水準を誇る「目に見える拠点」の形成を目指しています。各拠点では、プログラムの4つの柱である「世界最高レベルの研究水準」「国際的な研究環境の実現」「研究組織の改革」「融合領域の創出」を実現するため、拠点長の強力なリーダーシップのもとで拠点形成活動が展開されています。 ■中核となるクリティカル・マスを超える優れた研究者の集合·日本の強い分野で研究機関内のトップレベル研究者を集結・世界から第一線の研究者を招へい■国際水準の魅力的な研究環境と生活環境を整備・拠点長の強力なリーダーシップ・職務上使用する言語は事務部門も含め英語が基本・厳格な評価システムと評価に基づく給与・スタッフ機能の充実などにより、研究者が研究に専念できる環境を提供・世界トップレベル研究拠点にふさわしい施設・設備環境世界トップレベル研究拠点
—九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所(I²CNER)  —
カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所(I²CNER：アイスナー)は、低炭素排出、経済効果の高いエネルギーシステムの構築やエネルギー効率の向上などに寄与する基礎研究に取り組んでいます。I²CNERが目指す研究の中には、固体酸化物形燃料電池(SOFC)、燃料電池における高分子膜、生体触媒を含む新規触媒の開発や、水素を燃料として安全に生産・貯蔵・利用するための技術があります。また、CO 2の回収や貯留技術、あるいはエネルギーの有効利用についても研究を進めています。さらに、研究者の連携や学際的研究(異分野融合)を通じて革新的な研究を促進するような、国際的かつ学術的環境を整えることも、I'CNERの重要なミッションです。
■研究体制
カーボンニュートラル社会を構築するというI²CNERのミッションとビジョンに忠実に基づき、I²CNER研究棟は持続可能性、調和、環境への影響に配慮したデザインがなされています。
(次世代燃料電池産学連携研究センター（NEXT-FC）
▷http://fc.kyushu-u.ac.jpクリーンで高効率な発電システムである燃料電池の中でも、固体酸化物形燃料電池(以下略称、SOFC)は、最も高効率に利用できるタイプであり、昨今のエネルギー事情や地球温暖化問題の抜本的な解決策の一つとして注目されています。しかし、SOFCをはじめとする次世代型燃料電池の本格的な実用化には、耐久性や信頼性の向上、更なる高性能化など様々な課題があります。本センターは、このような課題をいち早く克服するため、次世代型燃料電池に集中的に取り組む九州大学と、開発企業との緊密な産学連携により、次世代型燃料電池の開発・早期実用化を可能とする産学連携研究拠点として設立されました(平成24年1月1日付)。
【センター機能】
○企業研究分室として利用可能な研究員室や実験室等を完備（機密管理対応） ○原子・ナノレベルや非破壊での燃料電池の“見える化”が可能な最新鋭解析装置群が利用可能○基礎研究から、耐久性・信頼性向上、適用性拡大、システム技術開発、トラブル解決まで、ワンストップでソリューションを提供○秘密保持・知的財産管理などを明確化した共同研究を実施。複数の九大研究者との共同研究も可能○参画企業間で、公的ブロジェクト提案を目指した技術交流の機会を提供○参画企業の研究者・技術者を対象とした技術専門講習会を提供。社会人博士
世界最先端の燃料電池「見える化」
原子分解能電子顕微鏡(STEM)やイオンビームマイクロ加工装置(FIB)などの燃料電池研究用に最適化された世界最先端高度分析装置を用いて、原子レベルから大型燃料電池セルまで、燃料電池セルスタックの性能変化・劣化要因等を究明すると共に、革新技号取得もサポート○海外研究者との基礎研究ブロジェクトにも参加可能将来の海外事業展開や海外での専門人材確保も踏まえた、グローバルネットワークの構築もサポート○主要参画企業の役員等、国や地方自治体の政策責任者、九大主要教職員などで構成される本センター評議委員会が、産業界のニーズを抽出して、本センターの運営方針に反映○内閣官房認定[グリーンアジア国際戦略総合特区]による､各種支援措置への優先対応が可能
【センター棟】
本センター棟は、経済産業省イノベーション拠点立地支援事業（「技術の橋渡し拠点」整備事業）に九州大学が提案した「次世代燃料電池産学連携研究施設」が探択（平成23年6月30日付）されたことを受け、建設されたものです。(平成24年11月竣工)
伊都キャンパス研究施設
九州大学では、21世紀COEプログラムを契機に、九州大学「エネルギーキャンバス構想」の中核として「水素キャンバス」と位置づけられる伊都キャンバスにおいて、研究者・大学院生約300名、実験研究スペース15,000m²超の研究教育拠点を構築し、世界最高水準の研究教育環境を整備しました。また、民間企業700社以上の参加を得ている産学達携推進組織「福岡水素エネルギー戦略会議」と連携して、若手研究者が産業界技術者と密に交流し、情報交換を行える環境の整備を進めてきました。さらに、キャンバスを実証研究の場として活用し、「水素キャンバス」内での水素ステーションの設置や燃料電池実証研究の実施など、若手研究者が技術革新を身近に体験する機会を提供しています。
女主の伝
伊都キャンバスでは水素の研究教育拠点に相応しい様々な研究を進めながら、可燃性ガスである水素を安全に使うための取り組みにも力を注いでいます。ハーﾄ面では、集中配管による水素の供給・排出システム、センサー、警報等の保安インフラはもとより、万一のガス漏れ警報時には水素ガスをボンベロで遮断し、同時に実験エリアの電源を遮断するなどの安全対策を整備しています。ソフト面では、本学環境安全衛生推進室の高圧ガス等安全管理部門の専任教員と密に連携し、また、本センター内に実務経験豊富な高圧ガス製造保安技術者を保安員として常駐させ、24時間体制の安全管理を行うなど、万全の安全管理体制を整備しています。本センターを利用する学生、教職員、スタッフには、定期的に開催する水素安全講習の受講を義務付け、安全第一に研究できる人材の育成に努めています。軽微なインシデントが生じた際には「ヒヤリハット報告書」を提出させ、その情報を関係者が共有し、月例の安全衛生会議で対策を検討するなど、安全に実験を行える環境づくりに努めています。環境安全衛生推進室高圧力ス等安全管理部門長教授吉田 茂
九州大学伊都キャンバスで展開する水素研究拠点は、最先端の施設及び設備を擁し、厚い研究者層に支えられた世界最高レベルの研究拠点です。近未来に水素エネルギー利用社会の実現を目指すその研究開発は、世界共通の課題である石油に代わる新エネルギー確保と地球温暖化問題の解決を目指すものであり、当初から国際的な情報発信と研究者の結集を計画しています。これまで、各国において高い業績を有し、研究開発や国際標準化の中軸となっている研究者の招へいや相互交流を通じて、相当数の国際連携拠点を構築することができました。また、受入れに当たっては、良好な生活環境の確保を優先し、専任職員によるきめ細かな生活支援を行うこととしています。現在、水素材料、燃料電池に関する研究開発は世界の主要国で進められており、一部は実証実験から実用化へと移行しつつあります。本水素研究拠点で構築した世界最高レベルのデータベースが水素エネルギー利用社会の実現に向けて十分活用され、国際標準として確立されるために、情報発信を強化するとともに、世界の研究者の受入れを積極的に進めています。
○主な外国人研究者
Prof. Jader Ferreira Furtado Filho専門分野：水素雰囲気下の金属と合金の疲労、国際標準所属機関名：フランスエア・リキード社CRCD Prof. Petros A. Sofronis専門分野：材料の水素脆化のメカニックス所属機関名：アメリカイリノイ大学九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所専門分野金属材料強度に関する研究、国際標準所属機関名： VTT:フィンランド国立科学技術研究センター Dr. Brian P. Somerday
Prof. Ian Robertson
専門分野材料の疲労メカニズム所属機関名：アメリカカリフォルニア大学九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所Prof. Reiner Kirchheim専門分野：水素の転位の力学所属機関名：ドイツゲッチンゲン大学九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所
Prof. Harry L. Tuller
専門分野：混合導電体Prof. Darrell Socie専門分野：機械材料工学・金属疲労所属機関名：アメリカイリノイ大学専門分野：材料工学水茶構造材料所属機関名：アメリカウィスコンシン大学九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所所属機関名：マサチューセッツ工科大学九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所
Prof. John A. Kilner
専門分野：固体イオニクス所属機関名：インベリアル・カレッジ・日ンドン九州大学カーボンミュートラル・エネルギー国際研究所専門分野：セラミックス材料科学所属機関名：スイス連邦工科大学チューリッヒ校燃料電池セラミックス材料科学所属機関名：ミュンヘン工科大学Dr. George Harrington専門分野：固体イオニクス所属機関名-ヘンエ科大学
Prof. Ludwig J. Gauckler
専門分野：水素脆化、国際標準所属機関名：サウスウェスト研究所九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所
燃料電池は、効率が高く環境への負荷も少ない次世代のエネルギーシステムとして、実用化に向けた研究開発が世界中で精力的に進められていますが、燃料電池本体のみならずシステム構成機器、補機も含めた材料・システムの低コスト化、さらに耐久性や信頼性など、実用化を目指す上で解決すべき課題が多いのも事実です。このため産業界では、水素・燃料電池関連技術の実用化を図るために、当該分野において幅広い視野を持った技術者の育成が強く求められています。こうした産業界の要望を踏まえ、福岡水素エネルギー戦略会議と九州大学水素エネルギー国際研究センターとが連携して、水素・燃料電池関連の幅広い教育を実施しています。福岡水素エネルギー人材育成センター O設立：平成17年10月O校長：近藤　政彰 （トヨタ自動車(株)） ○受講実績 令和2年度「水素入門コース」：50名[水素専門コース]：34名(各コース1回実施)これまでに1,500名以上がセミナーを受講
多角的な人材育成プログラム
ニーズに合わせた様々な人材育成プログラムを実施しています。主に水素・燃料電池分野におけるビジネス展開に関心を持つ企業や、これから取り組もうとする企業の経営者や技術者を対象に、水素を取り巻く現状や、水素の利活用に関わる技術動向等について幅広く学ぶ。主に水素・燃料電池分野への参入を目指して製品開発に取り組んでおり、その技術的な課題の解決を図ろうとする企業の技術者を対象に、金属材料、ゴム・樹脂、トライボロジーの基礎的知識を習得したうえで、具体的な製品開発事例について学ぶ。
一般市民の方々や地元小・中学生等に対して、九大の水素エネルギー利用技術や研究施設等を利用した燃料電池やエネルギー・環境問題に関して理解を深めてもらうための市民講座の実施や、地元自治体等が実施する環境学習などへの協力

水素エネルギーシステム専攻
2010年4月、世界で初めて、水素エネルギーに関わる科学、技術を一貫して学ぶことのできる「水素エネルギーシステム専攻」を九州大学（大学院工学府)に開設しました。本専攻では、低炭素社会の実現に向けて、水素エネルギー技術を柱とする環境共生型エネルギー技術の基礎学理を習得した技術者・研究者を育成することを目的としています。エネルギーシステムを設計するためには、機械工学が基礎となります。また、水素は物質変換を経て、作ったり使ったりしますので、化学変化を伴うプロセスへの理解が重要です。エネルギー用途として使われる多様な金属、高分子、セラミックスなどの材料設計も理解する必要があります。さらに、安全安心な技術として社会に受け入れてもらえるよう安全を担保するための知識を勉強する必要もあります。これらの学問体系は、エネルギー分野に共通しており、本専攻では最先端の研究開発に触れながら、水蒸エネルギーを軸として、エネルギー工学を総合的に学ぶことができます。本専攻内では､修士課程において｢通常コース｣､｢グローバルコース｣の２つのコースを設けており､博士課程は｢全面的グローバルコース｣と位置づけています。各コースでは下図に示すようなアドミッションボリシー、カリキュラムボリシー、ディプロマボリシーのもと水茶エネルギー社会を担う人材を育成します。令和3年度の工学院入試から機械工学学科以外の学生を受け入れる自己推薦型入試を始めています。なお本専攻の博士課程においては、研究や勉学に集中できるよう経済的な支援制度を用意しています。更に、福岡水素エネルギー戦略会議と連携するなどしてキャリア形成を支援する体制を整えています。修士課程
博士課程
専攻関連情報は、機械系専攻HP参照http://www.mech.kyushu-u.ac.jp/index-j.html ○水素エネルギー学の学問体系と教育カリキュラムの全体像○多岐にわたる学科(機械、化学、材料など)から入学可能な入試科目設定○水素エネルギーに関係する最先端研究に従事○関係する基礎科学を集中的に勉強○トップレベル研究者による集中講義を、木曜日午後〜金曜日に実施○世界を舞台に活躍できる研究者・技術者を養成

《福岡水素エネルギー戦略会議
▷http://www.f-suiso.jp/福岡県は、環境にやさしい水素エネルギー社会の実現に向け、平成16年８月に全国に先駆けて産学官による推進組織「福岡水素エネルギー戦略会議」を設立しました。研究開発や、水素エネルギー新産業の育成・集積など、水素エネルギーの開発・普及を総合的に展開し、世界を先導する水素拠点の形成を目指しています。また、2050年カーボンニュートラルの実現に向けて、再生可能エネルギー由来の水素を製造・利活用する取組を推進しています。工場の脱炭素を推進するため、トヨタ自動車九州狭宮田工場において、太陽光発電の電力から水素を製造し、燃料電池フォークリフト等で利活用する実証事業に、経済産業省の補助事業を活用して取り組みました。また、再工ネが集積する北九州市響溝地区において、様々な再エネの余剰電力から効率的に水素を製造し、県内各地で利活用する実証事業に、環境省の委託事業を活用して取り組んでいます。
○水素エネルギー分野における日本最大の産学官連携組織
福岡水素エネルギー戦略会議立：平成16年8月3日設限同：服部誠太郎(福岡県知事)後藤　雄三（九州経済産業局長）岡本　光之(九州地方環境事務所長)北橋健治(北九州市長)商島宗一郎(福岡市長)石橋達朗(九州大学総長)仏長：佐藤　直樹(日本製鉄株式会社代表取締役副社長)副会長：豊島　浩二(トヨタ自動車株式会社トヨタZEVファクトリー副本部長)津吉　学(岩谷産業株式会社取締役常務執行役員水素本部長)宮田　知秀（ENEOS株式会社常務執行役員）佐々木一成（九州大学副学長・水素エネルギー国際研究センター長）幹事会：会員中核企業などで組織事務局：福岡県商工部新産業振興課会員数：令和4年2月1日現在863 (企業702、大学121、行政・研究・支援機関40)設立当初 144 (企業63、大学64、行政・研究・支援機関17) ○福岡水素エネルギー戦略会議の取組

↑ 「ふくおかFCVクラブ」
地元の産学官が一体となって設立した「ふくおかＦＣＶクラブ」を核に、ＦＣＶの普及と水素ステーションの整備を一体的に推進中。 (設立日：平成26年8月19日) 〔組織体制〕九州経済連合会会長倉富　純男代表福岡県知事服部 誠太郎〔会良) FCVの導入や水素ステーションの整備に意欲・関心を持つ福岡県内の企業・大学・行政等(会員数276機関(令和4年1月現在)) 〔活動FCVの理解促進、FCV等に関する情報発信、FCVの率先導入、水素ステーションの整備促進
( FCモビリティの普及促進
○ ＦＣＶの率先導入・県公用車として３台導入・県内自治体、企業に対して導入を働きかけ○タクシー事業者への導入支援全国で初めて５台導入（平成27年3月） Ｏ ＦＣＶの理解促進県公用車等を活用して、県内や九州各地で展示や試乗会を行う[ F C Vキャラバン]を実施Ｏ ＦＣＶ等に関する情報発信(http://www.fcvclub.jp)国や県、市町村が行う支援制度、FCV等に関する最新情報など○ ＦＣバス導入に向けた研究会の開催F Cバス導入にあたっての課題や対応策の検討を行うため、地元関係者等による研究会を開催○ FCトラックの輸送実証・運送事業者が、実際の輸送業務にFCトラックを導入し、利便性、実用性、環境性等を検証· FCトラックのラッピングコンテストを実施《水素ステーションの整備促進・候補地の紹介から地権者との交渉まで一貫したサポート・県独自の補助金による支援・平成27年11月、西日本初となる県庁教地内のステーションを整備・現在、県内11か所で水素ステーションがオープン
(九州大学エネルギー研究教育機構(Q-PIT)
九州大学では、一次エネルギーの高効率変換、二次エネルギーの高効率利用、省エネルギーなどエネルギー分野の優れた研究実績を活かし、自然科学及び人文社会科学分野の学内研究者と、国内外の優秀な研究者・実務者が連携して、エネルギーに関する高度な学際融合型の研究教育を展開しています。これらの研究・教育の取り組みを強力に推進し、グローバルに深刻化するエネルギー・環境問題の解決と持続可能な社会の実現に寄与するため、2016年10月にエネルギー分野のプラットフォーム組織として「エネルギー研究教育機構」を設立しました。本機構は、第21回気候変動枠組条約締約国会議（COP21）で採択されたバリ協定における脱炭素化達成という地球規模の課題に立ち向かう研究などを推し進めています。さらに、国連の持続可能な開発目標（SDGs）における目標7（エネルギーをみんなにそしてクリーンに)と目標13（気候変動に具体的な対策を)への貢献を見据えて、カーボンニュートラル社会の実現を目指していきます。 2017年からは毎年、エネルギーに関する幅広いテーマによる「九州大学エネルギーウィーク」を主催して、海外大学・研究機関、国内の大学や企業の研究者、大学生、高校生、産業界・行政関係者等が、毎年約2,000人以上参加し、講演や研究発表、パネルディスカッション、ボスターセッションなどを通じて活発な議論や意見交換が行われています。また、本機構の重要な役割である未来のエネルギー研究を担う若手研究者や博士課程学生の支援・育成を行っています。2020年度から九州大学は、将来、情報・AI、量子、マテリアル、グリーンイノベーション分野を先導する優秀な研究者を育成する先導的人材育成フェローシップ事業に採択されました。本機構は、未来の脱炭素社会を構想して実現・創造できる人材を育成するため、自然科学から人文社会科学までの全ての分野の博士課程学生を対象とする「脱炭素エネルギー先導人材育成フェローシップ」を実施しています。九州大学総長・エネルギー研究教育機構長石橋達朗
↑産学官地域連携による水素社会実証研究事業
平成22年度から、「産学官地域達携による水素社会実証研究」事業がスタートしています。水素利用技術を生かした低炭素社会実現のため、福岡県及び福岡水素エネルギー戦略会議と連携して「水素キャンバス」（伊都キャンバス）で、基礎基盤・産学連携研究と連動した実証研究を実施し、産学官と地域が一体となった世界オンリーワンの水茶エネルギー研究教育拠点を構築することを目指しています。
(水素エネルギー製品研究試験センター (HyTReC)
○センター施設概要設立：平成21年3月6日センター長：渡邊正五（理事長）所：平成22年4月、平成26年4月新試験棟完成※頭地:福岡県糸島市富915-1 (糸島リサーチバーク内) Pf相※平成26年4月に、水素ステーション用大型水素タンクの開発、実用化に取り組む企業を支援するため、新しい試験施設が完成しました。主要設備：高圧水素試験室、環境温度圧力サイクル試験室、破裂試験室、振動試験室等20の試験室（※各試験室には制御監視室を完備）水素エネルギー製品研究試験センターは、水素エネルギー新産業の育成・集積を図るため、福岡県が中心となって平成21年3月に設立されました。水素エネルギー新産業の育成・集積のためには、多様な企業の参入促進・競争環境の創出により、各種関連製品の低コスト化・高性能化を図ることが必要です。また、民間企業が水素エネルギー新産業へ新規参入するためには、水素ガス環境下での製品試験により、自社製品の性能・信頼性を証明することが必要不可欠です。しかし、水素ガス環境下における製品試験には高額な初期投資が必要であることから、企業が水素エネルギー新産業へ新規参入する際の妨げとなっています。このような課題を解決し、水茶エネルギー新産業の育成・集積を推進するため、当センターでは、九州大学水素材料先端科学研究センター（HYDROGENIUS）の世界最先端の研究成果を基に、水素ガス環境下で使用する「バルブ」「センサー」「ホース」の他、自動車用、輸送トレーラ用、水素ステーション用の中型・大型の水素貯蔵容器まであらゆる水素関連製品の耐久試験や民間企業との共同研究開発などを通じて、水素エネルギー新産業への参入を支援します。
(総合特区事業「スマート燃料電池社会実証」
「スマート燃料電池社会実証」では、高効率発電が可能な次世代燃料電池を九大キャンバス内に集中設置して性能評価を実施するとともに、先端分析機器を整備し、燃料電池の解析・評価法を確立することにより、家庭用燃料電池の普及拡大、業務用・産業用燃料電池の本格的な市場投入につなげます。また、水素の高圧貯蔵や系統電力との達系、燃料電池自動車と再生可能エネルギーを組み合わせた社会システムの実証を行い、次世代燃料電池を核としたエネルギー社会の実現を目指しています。
(水素先端世界フォーラム／エネルギーウィーク
水素先端世界フォーラムは、水素社会の実現に向けた国内外の取り組みや研究成果を幅広く産業界へ普及させることを目的として、2007年から毎年実施し、世界の水素関係者の「重要な交流の場」となっています。2022年は16回目となり、2日間で約800名の方々に参加頂きました。水素先端世界フォーラム2022会期：2022年1月27日(木)、1月28日(金)会場：九州大学、オンライン内容：1月27日水素先端世界フォーラム2022 1月28日  HYDROGENIUS研究シンボジウム主 催：九州大学水素材料先端科学研究センター経済産業省九州経済産業局九州大学エネルギー研究教育機構九州大学水素エネルギー国際研究センター福岡水素エネルギー戦略会議九州経済連合会
（施設の視察・見学
九州大学の水素プロジェクトが目指す水素利用社会の実現は、社会のシステムを大きく転換するものであるため、人材育成、研究開発と共に普及啓発を使命に掲げ、学外からの視察を積極的に受け入れています。燃料電池など水素エネルギー関連技術の進歩を知ることができる[水素社会ショールーム]やキャンバス内のエネルギー情報を[エネルギーの見える化]画面として公開するなど､水素エネルギーに対する正しい理解や、到来する水茶エネルギー社会のイメージを広める活動にも取り組んでいます。また、小・中・高校生、一般市民向けに水素に関する模擬講義を実施し、社会に開かれた大学としての取り組みにも力を入れています。皇太子殿下(現天皇陛下)をはじめ、国内外の国務大臣・国会議員・政府要人、地方議員・自治体関係者、課外学習の中高校生、地域住民、オープンキャンバス来場者、九大OB、産業界、海外の行政関係者や研究者など、九大水素プロジェクトが立ち上がってからこれまでに65,000人超の見学者を受け入れています。 ○九大水素プロジェクト訪問者数・件数・九大水素プロジェクトがスタートしてからの件数・人数は約3,700件、65,000人。 ・内訳で最も多いのは企業。次いで学校関係。 ・来訪者が最も多かった年度では1日平均約30人が来訪。 ・海外は15か国から来訪。
○実証サイト「水素社会ショーケース」の充実
伊都キャンバス全体を活用し、2030年頃の水素エネルギー社会のイメージを実感していただける施設群の充実を図っています。九大水素ステーションを活用した"公用車のゼロエミッション化"や、燃料電池による非常用電源確保"安心キャンバス"を体験していただけます。
○学べる展示館「水素社会ショールーム」の開設と活動
水素エネルギー技術の進歩や燃料電池のしくみなどを分かりやすく学べる展示館「水素社会ショールーム」を開設し、中学生や高校生を対象とした「水素エネルギー模擬講義」を開催しています。また見学や視察、テレビや新聞等の取材を積極的に受け入れ、水素エネルギーに対する正しい理解や未来の水素エネルギー利用社会のイメージ、九州大学の取り組みを広める活動にも力を入れています。産学官地域連携で、水素利用社会の実現を目指しています。 《九州大学　水素エネルギー国際研究センター 〒819-0395 福岡市西区元岡744（ＨＹ３０） TEL : 092-802-6776/092-802-3303  FAX : 092-802-3223 URL:https://h2.kyushu-u.ac.jp/   E-mail:info@h2.kyushu-u.ac.jp 《九州大学　次世代燃料電池産学連携研究センター 〒819-0395 福岡市西区元岡744 (NEXT-FC)  TEL : 092-802-6776  FAX : 092-802-3223 URL:http://fc.kyushu-u.ac.jp/   Email:info@fc.kyushu-u.ac.jp 《九州大学　カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所〒819-0395 福岡市西区元岡744  TEL：092-802-6930  FAX：092-802-6939 URL:https://i2cner.kyushu-u.ac.jp/ja/home/   E-mail:iq-kenkyu@jimu.kyushu-u.ac.jp 《九州大学　水素材料先端科学研究センター 〒819-0395 福岡市西区元岡744（ＨＹ１０） TEL : 092-802-3924  FAX : 092-802-3928 URL:https://hydrogenius.kyushu-u.ac.jp/   E-mail:kikaku@hydrogenius.kyushu-u.ac.jp 《九州大学　工学部等事務部学術研究支援課〒819-0395 福岡市西区元岡744（ウエスト4号館） TEL：092-802-2405  FAX：092-802-2406 E-mail:koegsuisin@jimu.kyushu-u.ac.jp 《福岡水素エネルギー戦略会議〒812-8577 福岡市博多区東公園7番7号 TEL：092-643-3448  FAX：092-643-3421 URL:https://f-suiso.jp/   E-mail:info@f-suiso.jp