以甲酸实现脱碳目标
作为未来能源，氢气在实现脱碳社会方面被寄予厚望。
高化学凭借其出色的催化剂开发能力和规模化能力，已将触角伸向氢能源领域。高化学与日本国际协力机构（JICA）和中国科技部（相当于日本的旧科学技术厅）合作，联合参与了一个日中共同项目，并与中国一家大型贵金属供应商共同合作。
在该项目中，我们成功开发出一种高效催化剂，能够从被视为氢气载体的“甲酸”中提取氢气，同时还成功研发了从二氧化碳和氢气合成甲酸的技术，并正在考虑申请专利。这项技术被全球认为是未来氢气站和家庭安全利用氢能源的突破性技术。
作为JICA共同项目的成功案例，高化学的催化剂开发技术获得了高度评价。我们采访了项目核心成员，了解该项目的成功过程及未来发展。
高化学凭借其出色的催化剂开发能力和规模化能力，已将触角伸向氢能源领域。高化学与日本国际协力机构（JICA）和中国科技部（相当于日本的旧科学技术厅）合作，联合参与了一个日中共同项目，并与中国一家大型贵金属供应商共同合作。
在该项目中，我们成功开发出一种高效催化剂，能够从被视为氢气载体的“甲酸”中提取氢气，同时还成功研发了从二氧化碳和氢气合成甲酸的技术，并正在考虑申请专利。这项技术被全球认为是未来氢气站和家庭安全利用氢能源的突破性技术。
作为JICA共同项目的成功案例，高化学的催化剂开发技术获得了高度评价。我们采访了项目核心成员，了解该项目的成功过程及未来发展。
从左到右：电池材料事业部 张专门课长、郝事业部长、万ケ谷负责人
作为氢气载体的“甲酸”，攻克其面临的挑战
万ケ谷：“如果甲酸氢气载体得以实现，不仅是氢气站等大型设施，甚至普通家庭也能普及氢能源。”
── 为什么在此次共同研究中选择了“甲酸”作为研究对象？
万谷: 氢气被视为未来的能源，朝着脱碳目标前进，但要实现广泛应用，必须确立安全高效的氢气运输和储存技术。氢气以气体形式存在时体积大，运输效率低，并且具有可燃性，存在爆炸的危险，因此在大规模应用时，运输和储存方面存在很大的挑战。
为了解决这个问题，各地正在进行研究，试图将氢气转化为液态氢，或者采用氨、MCH（甲基环己烷）等体积更小的化学物质来储存和运输。氨和MCH等物质被称为“氢气载体”，近年来，“甲酸”作为氢气载体被认为具有很大的潜力。
使用“甲酸”的一个优势是，其他氢气载体通常被法律视为危险物，因此在运输和储存方面有很多限制，而“甲酸”如果稀释后，浓度降到一定以下，就不被视为危险物，运输和储存变得更加容易。
此外，“甲酸”被看作有前景的另一个原因是，与其他物质不同，甲酸可以在低于100℃的温度下提取氢气。例如，可以利用家用太阳能热水器加热水来生成氢气，这不仅有助于氢气站等规模设施的应用，还能促进普通家庭的氢能源普及。
虽然“甲酸”有着如此巨大的潜力，但要将其作为氢气载体真正投入应用，必须有能够高效地将氢气吸附到“甲酸”中并提取出来的催化剂。此次共同项目中，我们正致力于解决这一催化剂的技术难题。
日中共同项目实现的突破性催化剂是“固体”
郝：“如果使用固体催化剂，提取氢气后从甲酸中分离出来更加容易，而且可以重复使用。”
── 高化学在此次共同项目中的进展如何？
郝: JICA与中国科技部支持的三年期（2022年至2025年）共同项目，与中国大型贵金属供应商“昆明贵研新材料科技有限公司”（贵研）合作进行。虽然距离项目结束还有一段时间，但我们已经成功开发出新技术，达成了项目初期的目标。
这项技术首先是“固体”催化剂。在提取甲酸中的氢气的催化剂开发上，世界各地正在展开激烈的竞争，大部分催化剂采用液态甲酸。然而，液态催化剂存在一个大问题，就是提取氢气后，如何分离甲酸与催化剂。
因此，我们的项目专注于贵金属催化剂的有效性，高化学在贵金属催化剂的工业化方面已有丰富经验，成功使用钯开发了“固体”催化剂来提取甲酸中的氢气。使用固体催化剂，不仅提取后的甲酸分离更加容易，而且可以多次使用。这项技术将使得“甲酸”作为氢气载体更加便捷。
高化学的催化剂技术使得使用“甲酸”的CO2回收成为可能
图：使用甲酸的CO2回收氢能链
── 高化学在这个项目中扮演了什么角色？
万谷: 在这个项目中，我们负责开发从二氧化碳和氢气合成“甲酸”的技术。这项技术使得从氢气中提取后的二氧化碳得以利用，对减少二氧化碳排放有显著贡献，成为非常有价值的技术。通过使用“甲酸”，我们实现了CO2回收链（如图所示）。
郝: 高化学在主力产品——SEG（从合成气合成乙二醇）催化剂的开发过程中，也从试验到实际生产，推动了量产化。此次的成果也得益于高化学强大的技术能力。关于高化学的催化剂技术，除了这次项目外，来自多个领域的咨询和实际应用也在进行中，多个项目正在推进。
此外，“甲酸”不仅作为氢气载体使用，也被用于抗菌剂等领域。如果实现量产，我们也能向广泛的需求方提供解决方案。
高化学的高技术能力实现了共同项目的最佳匹配
── 为什么高化学会参与JICA等组织的共同项目？
万谷: 日本的JICA和中国的科技部正开展多领域的日中合作项目，旨在解决中国的社会问题，并帮助日本企业在中国开展业务。在这些项目中，我们关于氢气载体的提案被选中，背后正是中国在土地利用方面所面临的挑战。
中国的可再生能源大部分集中在内蒙古等北部的太阳能和风能，以及云南省等南部的水力发电。然而，能源消费主要集中在上海等沿海地区。因此，中国作为脱碳目标之一，亟需开发从内陆到沿海的安全高效的氢气
载体，这正是当前的一个重要课题。
郝: 在此次项目中，高化学与中国的贵研合作。贵研是中国最大的贵金属供应商，处理金、银、钯、铂、铑等贵金属，并且拥有类似大学的高级研究机构。对高化学来说，贵研是我们长期合作的伙伴，2021年贵研主动提出了日中合作项目的合作请求。
经过深入讨论后，高化学建议将“甲酸”作为开发主题，结合贵研在贵金属领域的专业知识与我们在催化技术上的优势，最终成功获得了日中共同项目的支持。
贵研在贵金属领域的世界领先研究和高化学在催化技术上的高水平相结合，得到了国家层面的支持，实现了双方优势的完美匹配。
甲酸带来的脱碳潜力，专利申请也在视野之中
张：“高化学的催化技术在规模化和迅速实现技术应用方面的能力得到充分发挥。”
── 关于突破性的“甲酸”研究成果，未来发展如何？
张: 我们已经成功合成了数十克级的“甲酸分解”和“甲酸合成”催化剂，且在项目结束前已达成初步目标。预计到今年年底，我们将在公斤级的合成方面取得成功。基于这些成果，我们将在南通的催化剂工厂等地启动吨级的大规模生产。高化学将充分发挥其催化技术在规模化和快速应用技术方面的优势，推动“甲酸”催化剂的工业化，并为大规模应用提供支持。
同时，我们也在考虑为此次项目的成果提交专利申请。JICA等组织对该成果给予了广泛关注，我们也在积极准备参与下一个共同项目。
郝: 此次日中共同项目的成果，不仅仅限于中国的应用。我们认为，这项技术将在日本以及面临类似问题的其他国家得到广泛应用，并为全球脱碳事业做出贡献。此外，通过获得专利和继续参与JICA等项目，我们相信高化学将在脱碳和氢能源领域推动更多新技术的诞生。
通过开发能力和规模化技术，全球已开始认可高化学催化技术的潜力。我们期待与企业合作，共同在脱碳技术和氢能源领域开展开发项目。
