AIに、「高温ガス炉での水素製造の経済性分析はなされているのですか」「高温ガス炉ISプロセス水素製造システムとは何ですか」「他の水素製造方法と比較した場合、どれが経済的でしょうか」と質問 AIの回答内容から判断すると、高温ガス炉の特徴は、900 ℃の高温条件が可能、水素製造には、好都合のようですが、原子炉の炉心で達成しようが、再生エネ発電の電力を利用した電炉で達成しようが、等価で、高温ガス炉でなければならない条件ではない、放射性廃棄物を生み出す環境負荷型技術

質問

AIの特性(癖)の把握のため、改めて、AIに、「高温ガス炉での水素製造の経済性分析はなされているのですか」「高温ガス炉ISプロセス水素製造システムとは何ですか」「他の水素製造方法と比較した場合、どれが経済的でしょうか」と質問。

回答

順次。

高温ガス炉を用いた水素製造の経済性分析は行われています。日本原子力研究開発機構 (JAEA) によると、既存の化石資源を用いた大型商用水素製造プラントの経済性評価データを基に、高温ガス炉ISプロセス水素製造システムの経済性を評価した結果、水素製造コストは25.4円/NmΛ3であるとされています。
この評価では、エネルギー源である高温ガス炉の建設コストの削減、稼働率の向上、水素製造熱効率の改善が水素製造コストの低下に大きく寄与することがわかりました。また、この水素製造コストは燃料電池自動車 (FCV)用水素燃料などに求められる水素製造コストを十分満足できるとされています。
ただし、現段階では将来の商用高温ガス炉ISプロセス水素製造システムの経済性を精度よく評価することは困難であるとも指摘されています。そのため、これらの結果はあくまで現時点での評価であり、今後の研究開発によってさらに詳細な経済性分析が必要とされています。具体的な研究論文は、以下のリンク1からご覧いただけます。

高温ガス炉ISプロセス水素製造システムは、水を水素と酸素に分解するための化学プロセスです。このプロセスは、ヨウ素（I）と硫黄（S）を用いた3つの化学反応を組み合わせて、水を熱分解する「熱化学水素製造法」であり、ISプロセスと呼ばれます。
具体的には、以下の3つの反応工程で構成されます：
・硫酸分解工程：硫酸（H2SO4）を分解して、二酸化硫黄（SO2）、水（H2O）、および酸素（O2）を生成します。この反応は約900℃で行われます。
・ブンゼン反応工程：ヨウ素（I2）、二酸化硫黄（SO2）、および水（H2O）を反応させて、硫酸（H2SO4）とヨウ化水素（HI）を生成します。この反応は約100℃で行われます。
・ヨウ化水素分解工程：ヨウ化水素（HI）を分解して、水素（H2）とヨウ素（I2）を生成します。この反応は約500℃で行われます。
これらの反応により、原料水をヨウ素や硫黄の化合物と反応させ、生成するヨウ化水素（HI）及び硫酸（H2SO4）に熱を加えて分解し、水素と酸素を製造します。反応に用いられるヨウ素や硫黄はプロセス内で循環するため、プロセス全体では水を分解して、水素と酸素のみを生成することが出来ます。
このプロセスは、最大900℃の熱源を必要とし、高温ガス炉などの熱源を用いて水を分解することが出来ます。そのため、温暖化の原因となる二酸化炭素を排出することなく、大量の水素を製造することが期待されています。また、高温ガス炉だけでなく、太陽熱などの再生可能エネルギーなどの様々な高温熱源を使用することが出来て、将来のカーボンフリー水素製造法として期待されています。

水素製造方法は主に3つあります：
・改質精製：天然ガスや石炭などの化石燃料を燃焼させて水素を取り出す方法です。
・副生ガス精製：コークス炉などの製鉄プロセスにおいて発生する副生成物を生成することで取り出す方法です。
・水電解：水を原料として水電解装置により電気分解し、酸素と水素を分離して取り出す方法です。
これらの方法の中で、経済性は様々な要素によって影響を受けます。例えば、原料の価格、製造プロセスの効率、設備のコスト、エネルギー価格などが考慮されます。
具体的には、再生可能エネルギーからの水電解による水素製造は、再生可能エネルギーの発電コストが高いため、経済性に乏しいと言われてきました。しかし、自然変動型再生可能エネルギーの導入シナリオごとの余剰電力を特定し、安定部分電力型の方が余剰電力型よりも設備利用率が40％～70％も高く、かなり経済的な水素製造オプションであることが示されています。
一方、化石燃料を用いた改質精製や副生ガス精製は、現在の技術とインフラにより、大量の水素を比較的低コストで製造することが可能です。しかし、これらの方法は二酸化炭素の排出を伴うため、環境負荷が高いという問題があります。
したがって、どの水素製造方法が最も経済的であるかは、具体的な条件や目的によります。例えば、環境負荷を最小限に抑えることが目的であれば、再生可能エネルギーからの水電解が適しているかもしれません。一方、大量の水素を低コストで製造することが目的であれば、改質精製や副生ガス精製が適しているかもしれません。

感想

AIの回答内容から判断すると、高温ガス炉の特徴は、900 ℃の高温条件が可能であり、水素製造には、好都合のようですが、その条件は、原子炉の炉心で生成しようが、再生エネで発電した電力を利用した電炉で達成しようが、等価であり、高温ガス炉でなければならない条件ではなく、昔、高温ガス炉を利用した製鉄など、産業分野の利用が実現できなかった歴史的背景に中で、関係者が、もっともらしい無理な理屈を並べ、「我田引水」しているだけ。
高温ガス炉ISプロセス水素製造システムのISは、ヨウ素(I)と硫黄(S)を意味するとは、無意味な表記。
高温ガス炉を利用した水素製造技術は、時代遅れの放射性廃棄物を生み出す環境負荷型技術。