産業ガス

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　産業ガスは高度なモノづくり産業を支える重要なインフラとして、製品の開発から製造、品質管理に至るさまざまな分野で利用されている。産業ガスメーカーは成長分野をターゲットにした市場開拓を行い、常に時代の最先端の産業に必要とされてきた。世界的な脱炭素の流れに対し、電力多消費産業である高圧ガス業界全体としてカーボンニュートラル（温室効果ガス排出量実質ゼロ）に挑戦する。水素ガスの利活用やカーボンリサイクル構築に向けた取り組みで製造業をサポートしていく。

あらゆる産業で活躍

　産業ガスは製造プロセスのさまざまな分野で使用されるガスで、窒素、酸素、アルゴンなどがある。単体で用いられるもののほか、２種類以上のガスを混合して機能性を向上させたもの、さらには半導体製造や分析機器の校正用の高純度ガスまで種類は多岐にわたる。その売り上げ規模から、窒素、酸素、アルゴンが三大産業ガスと言われている。

　鉄鋼、化学、建設、エネルギー、自動車、機械、半導体、航空・宇宙など幅広い分野で利用されており、用途はさまざまだ。

　鉄鋼業では高炉の燃焼温度上昇に酸素、鋼の熱処理に窒素やアルゴンが使われる。化学分野では石油精製やプラスチック製造の材料ガスとして水素、工場の防爆用には窒素が、建設・機械分野では溶接・溶断用ガスとしてアセチレンと酸素、アーク溶接用シールドガスとして炭酸ガスやアルゴンが使われている。また食品向けでは炭酸飲料に炭酸ガス、酸化防止封入剤として窒素ガス、急速冷凍用に液化窒素などが活躍している。さらに半導体デバイスなどエレクトロニクス製品の製造には特殊材料ガスのほか、大量の窒素や水素が必要になる。シリコンウエハーの製造にはアルゴンも使用される。

　仏産業ガス大手のエア・リキードは、日本における次世代ＡＩ（人工知能）チップ増産を支援するため、広島県に二つの最新鋭産業ガスプラントを建設する。ＡＩ技術の核となる最先端チップの製造に不可欠な超高純度窒素、酸素、アルゴンを供給する。同社は主要半導体メーカーの生産能力拡充を支援し、ＡＩ革命を加速させる中核的な役割を担っていく。投資額は２億ユーロ（約３７１億円）。新設する製造設備は２０２８年末の稼働を予定している。

水素ガス利活用

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　高圧ガス業界は、電力使用量が日本国内の業種別電力使用量の約２・４％を占める電力多消費産業。産業ガスメーカーではカーボンニュートラルに向けて期待される水素社会の実現に向けて水素ガスの利活用や安定供給体制を整え、製造業のカーボンニュートラルをサポートする。

　岩谷産業は大林組と共同で、液化水素冷熱を岩谷産業の中央研究所・岩谷水素技術研究所の建物空調などに用いる実証を開始した。液化水素は水素ガスをマイナス２５３度Ｃで液化した状態。大量輸送・大量貯蔵に適しており、半導体や宇宙開発といった産業分野や水素ステーションなどの用途で幅広く活用されている。

　一方で、液化水素は利用時に水素ガスへ気化するが、その際に生じる冷熱は利用されず、大気に放散されてきた。この冷熱を空調などで使用する冷却エネルギーとして活用することで、電力の削減を図る。

　液化水素を気化させる熱交換器は二重管式を採用した。冷熱により熱交換器の冷媒（エタノール）が通る管内では一部が凍ってしまうが、安定して冷熱を回収できる技術を開発した。実証では、液化水素の気化過程で得られる冷熱量の９０％を回収し、空調用電力を削減できている。

　同社の中央研究所には燃料電池の燃料用に液化水素タンクがある。この液化水素冷熱を冷凍設備に用いた後、建物空調に使うなど、異なる冷熱利用温度帯を段階的に利用して検証を進める。今後は工場などに液化水素タンクを持つ企業に、冷熱の空調利用などを提案していく。