月面基地での水素エネルギーシステム

皆さんは、どのような小学生を過ごしましたか。僕は宇宙が好きだったので、親に買ってもらった小さな望遠鏡で月を観察していたことを思い出します。

その時から数十年が経ち、現在、日本をはじめ、いろいろな国々で月面基地の開発が行なわれています。そこでは、水を電気分解して水素ガスを作り、必要なときにそのガスを燃料電池で発電し利用する、水素エネルギーシステムが検討されています。私の研究は、「宇宙空間で本当に水の電気分解ができるのか？」を調べています。

水電解を宇宙空間で行うと

皆さんは学校で、水電解の実験した経験があると思います。水に2枚の金属電極を入れ電気を流すと、その表面から小さな泡が発生し、水中を泡が浮き上がっていく様子を観察されたことでしょう。

でも、もしこの水電解を宇宙空間で行うとどうなるでしょうか。宇宙や月面では重力が小さいので、泡が浮力の影響を受けずに、電極から離れることができません。また泡もずっと水中に浮いているので、せっかく作った水素ガスを回収することも難しくなります。

泡の動きを制御する

その問題解決を目指して、私の研究では、アトラクションにあるようなフリーフォールや、宇宙飛行士が訓練で使うような飛行機を使って“宙に浮いた環境”（微小重力場）を作り出し、そこで水電解を行なっています。

宇宙環境でどのように泡が発生し、水中を動くかを観察したり、逆にAlを使って泡の動きを予測します。さらには、泡が出ない新しい水電解の研究も行なっています。

このように泡の動きを制御することで、月面でも安全に使える水電解装置を作り、将来、皆さんが月面旅行できる未来を創っています。