令和6年度 問14

　我が国では、水素の輸送方法の1つである有機ハイドライド輸送の実証実験が進められている。有機ハイドライド輸送に関する次の記述の、【　】に入る語句の組合せとして、最も適切なものはどれか。

　有機ハイドライド輸送は、芳香族系有機化合物を水素キャリアとして用いているものである。液体状態に比べて体積は【 A 】程度となり、また液体化するためケミカルタンカーやケミカルローリーを用いることができる。
　水素付加（水素化）は【 B 】反応であり、水素脱離（脱水素化）は【 C 】反応である。いくつかの系のうち、我が国では安全性や利便性などの点から【 D 】－【 E 】系の実用化が進められている。ともに汎用化学品であり、既存の社会インフラが利用可能であるためである。
　水素製造地において、【 E 】を水素化して【 D 】とし輸送する。需要地で【 D 】を脱水素化し、【 E 】は水素製造地に戻される。

選択肢	A	B	C	D	E
1	5分の1	発熱	吸熱	メチルシクロヘキサン	トルエン
2	5分の1	吸熱	発熱	シクロヘキサン	ベンゼン
3	500分の1	発熱	吸熱	シクロヘキサン	ベンゼン
4	500分の1	吸熱	発熱	メチルシクロヘキサン	トルエン
5	500分の1	発熱	吸熱	メチルシクロヘキサン	トルエン

解答解説

正答は5番です。

有機ハイドライド輸送は、水素を効率的に貯蔵・輸送する方法として注目されています。この方法では、トルエンなどの芳香族化合物を水素化してメチルシクロヘキサン（MCH）などの飽和環状化合物に変換し、常温・常圧の液体状態で貯蔵・輸送します。

MCHは気体の水素と比べて体積が約1/500になるため、効率的な輸送が可能です。また、常温・常圧で液体であるため、既存の石油インフラ（タンク、輸送船等）を活用できる利点があります。

水素化反応は発熱反応であり、脱水素反応は吸熱反応です。日本では、トルエン－MCH系の実用化が進められています。これらは汎用化学品であり、既存の社会インフラを利用できるため、安全性や利便性の点で優れています。このシステムでは、水素製造地でトルエンを水素化してMCHとし輸送します。需要地でMCHを脱水素化して水素を取り出し、トルエンは水素製造地に戻されて再利用されます。