| 1章 水素エネルギーとは何か |
| 1・1 水素の基本的性質 2 |
| 1 水素エネルギーとは 2 |
| 2 元素としての水素 4 |
| 3 水素の基礎物性 5 |
| 1・2 エネルギーキャリヤーとしての水素 13 |
| 1・3 水素エネルギー導入の意義 8 |
| 1 水素エネルギー導入への期待 18 |
| 2 水素社会への中間シナリオ 18 |
| 3 各種地球温暖化対策における水素の意義 19 |
| 4 水素を中間キャリヤーとした低中温熱エネルギーの高質化再利用 20 |
| 1・4 地球上の物質循環における水素エネルギーの位置づけ 20 |
| 1・5 水素エネルギー技術開発の歴史 26 |
| 1・6 エネルギー資源と水素 28 |
| 1 今後のエネルギー需要は増加する 28 |
| 2 化石資源には有限性の議論がある 30 |
| 3 地球温暖化への対応 30 |
| 4 水素エネルギーによる解決の可能性36 |
| Column：水素エネルギー130年前の予言 37 |
| 引用・参考文献 38 |
| 2章 水素を何からどのようにして作るか |
| 2・1 燃料の改質 40 |
| 1 水蒸気改質反応空 41 |
| 2 部分酸化反応型 42 |
| 3 自己熱改質反応（オートサーマル） 44 |
| 4 CO変成反応（水性ガスシフト反応） 44 |
| 5 脱硫 44 |
| 6 改質技術の開発動向 44 |
| 7 石炭の改質 46 |
| 2・2 水の分解 46 |
| 1 水の電気分解 48 |
| 2 水の熱化学分解法（熱化学水素製造法） 54 |
| 3 水の光分解 56 |
| 2・3 副生水素の利用 58 |
| 1 食塩電解工業における副生水素 58 |
| 2 鉄鋼業における副生水素 59 |
| 3 既存工業における水素製造設備の余力を活用した水素供給可能性 60 |
| 4 副生水素とエネルギーシステム 61 |
| 2・4 バイオマスの利用 61 |
| 1 熱化学的ガス化法 62 |
| 2 生物的水素生産法 65 |
| Column：バクテリア 69 |
| 2・5 水素の精製 70 |
| 1 吸収法 70 |
| 2 深冷分離法 71 |
| 3 吸着剤による水素精製（PSA） 71 |
| 4 膜分離による水素精製 72 |
| 5 メンブレンリアクターへの展開 75 |
| 引用・参考文献 76 |
| 3章 水素をどうやって貯蔵・輸送するか |
| 3・1 水素の物性と水素輸送・貯蔵技術 80 |
| 3・2 圧縮ガスによる水素輸送・貯蔵技術 81 |
| 1 水素の圧縮因子 81 |
| 2 圧縮ガス容器の構造 82 |
| 3 圧縮ガス容器の課題 83 |
| 4 圧縮ガス容器の用途開発 84 |
| 5 規制緩和への取組み 85 |
| 3・3 液化水素による水素輸送・貯蔵 86 |
| 1 液化水素について 86 |
| 2 液化水素の製造 86 |
| 3 オルト・バラ変換 88 |
| 4 液化水素貯蔵容器 89 |
| 5 液化水素による水素貯蔵・輸送の課題 91 |
| 3・4 水素貯蔵材料による水素輸送・貯蔵 91 |
| 1 水素貯蔵材料の特徴 91 |
| 2 水素貯蔵材料の分類 92 |
| 3 水素吸蔵合金（合金系水素貯蔵材料） 94 |
| Column：ニッケル水素電池 96 |
| 4 無機系水素貯蔵材料 101 |
| 5 高比表面積材料 106 |
| 6 有機ハイドライド 107 |
| 3・5 水素配送システム 109 |
| 1 はじめに 109 |
| 2 水素製造原料の形での配送 110 |
| 3 圧縮水素による配送 111 |
| 4 液化水素による配送 112 |
| 5 水素キャリャーによる配送 113 |
| 6 パイプラインによる配送 115 |
| 引用・参考文献 115 |
| 4章 水素を何に利用するか |
| 4・1 燃料電池技術 118 |
| 1 燃料電池の基本的原理 119 |
| 2 燃料電池の種類と用途 120 |
| 3 燃料電池の特徴 120 |
| 4 燃料電池のシステム構成 122 |
| 5 燃料電池のコスト 124 |
| 4・2 燃料電池自動車 125 |
| 1 燃科電池自動車のメリット 125 |
| 2 燃料電池による自動車用ハイブリッド電源システム 126 |
| 3 燃料電池自動車の開発経過 126 |
| 4 燃料電池自動車の開発現状 127 |
| 5 燃料電池バスの開発状況 130 |
| 4・3 家庭用燃料電池 131 |
| 1 家庭用燃料電池のメリット 132 |
| 2 家庭用燃料電池の仕様とシステム 132 |
| 3 家庭用燃料電池の開発状況133 |
| 4 家庭用燃料電池の課題 134 |
| 5 将来の家庭用燃料電池と普及への期待 134 |
| 4・4 業務用燃料電池 135 |
| 1 業務用燃料電池のメリット 135 |
| 2 業務用燃料電池の種類と仕様 136 |
| 3 業務用燃料電池の開発経過と利用状況 137 |
| 4 業務用燃料電池への期待 137 |
| 4・5 船舶，鉄道，航空機，民生用機器 138 |
| 1 船舶，鉄道，航空機，民生用機器への水素・燃料電池利用のメリット 139 |
| 2 船舶用システムと開発状況 139 |
| 3 燃料電池鉄道車両のシステムと開発状況 141 |
| 4 航空機での水素の利用 141 |
| Column：水素と飛行船ピンデンブルグ号の火災事故の真相 142 |
| 5 民生用機器（燃料電池応用小型移動体） 143 |
| 4・6 水素エンジン自動車 144 |
| 1 水素エンジン技術 145 |
| 2 BMWにおける水素エンジン車の開発状況翌 147 |
| 3 マツダにおける水素エンジン車の開発状況148 |
| 4 欧米における水素エンジン車導入の動向 150 |
| 5 水素エンジン自動車の展望 150 |
| 4・7 大容量水素エンジンシステム（水素ディーゼルエンジン） 151 |
| 1 水素／空気オープンサイクルディーゼルエンジン 152 |
| 2 水素／酸素クローズドサイクルディーゼルエンジン 152 |
| 4・8 水素燃焼タービン 153 |
| 1 水素／空気燃焼タービン 153 |
| 2 水素／酸素燃焼タービン 154 |
| 3 水素／空気燃焼タービン発電所建設計画 155 |
| 引用・参考文献 157 |
| 5章 水素ステーション |
| 5・1 水素ステーション 160 |
| 1 水素ステーションの基本システム 160 |
| 2 燃料改質型ステーション 162 |
| 3 水電解型ステーション 167 |
| 4 圧縮水素貯蔵型ステーション 169 |
| 5 液体水素貯蔵型ステーション 171 |
| 6 水素パイプライン利用型ステーション 172 |
| 7 水素ステーションの高圧設備機器 173 |
| 8 わが国のJHFC燃料電池車/水素ステーション実証試験プロジェクト 177 |
| 9 商業用ステーション 180 |
| 10 移動式水素ステーション 182 |
| 11 水素ステーションの設備能力と標準化 183 |
| 12 水素ステーションの安全対策 183 |
| 13 水素ステーションの設置に関わる法令 184 |
| 5・2 自動車用水素インフラの構築 185 |
| 5・3 大規模水素インフラの構築 186 |
| 1 水素所要量 186 |
| 2 大規模インフラ技術と水素利用技術 186 |
| 3 大規模インフラの水素源 187 |
| 5・4 水素エネルギーの市場導入への課題 188 |
| 引用・参考文献 190 |
| 6章 水素の安全を支える技術 |
| 6・1 水素検出技術 192 |
| 1 濃度計測原理の分類 192 |
| 2 濃度変動計測 195 |
| 3 可視化 196 |
| 6・2 水素の安全性 197 |
| 1 水素の安全に関わる基本特性 197 |
| 2 代表的な燃焼・爆発特性 203 |
| 3 水素の拡散特性 209 |
| 4 安全対策 211 |
| 6・3 水素材料の安全性評価 212 |
| 1 候補材料 213 |
| 2 溶接法 214 |
| 3 今後の研究動向 215 |
| 6・4 水素エネルギーシステムの安全性 216 |
| 1 水素を取り扱う設備・装置の安全性 217 |
| 2 水素エネルギーシステムの安全確保における課題 218 |
| 3 水素エネルギーシステムのリスクマネジメント 218 |
| 引用・参考文献 220 |
| 7章 水素エネルギーシステム実現への筋道 |
| 7・1 わが国ならびに各国の水素導入シナリオ 224 |
| 1 わが国の水素導入シナリオ 224 |
| 2 アメリカの水素導入シナリオ 229 |
| 3 EUの水素導入シナリオ 235 |
| 4 日本，アメリカ，EUの水素エネルギー導入戦略の比較 238 |
| Column：物質・材料生産プロセスへの水素の利用は1000年前中国に始まる 240 |
| 7・2 水素エネルギー技術開発・実証プロジェクトの現状 241 |
| 1 わが国における水素エネルギー技術開発・実証プロジェクトの現状 241 |
| 2 アメリカにおける水素エネルギー技術開発・実証プロジェクトの現状244 |
| 3 EUにおける水素エネルギー技術開発・実証プロジェクトの現状 246 |
| 引用・参考文献 251 |
| 付録 水素の歴史 253 |
| 索引 257 |
