爲在2050年實施去碳社會，氫能的利用正在加速。氫能普及的關鍵是氫氣的「液化技術」，將氣體氫變成液體以削減運輸和儲存成本。目前使用的氣體式冷凍機的效率只有25%左右，這成爲了制氫成本較高的主要原因。而透過控制磁性材料的磁矩來發熱和吸熱的磁冷凍在理論上可以實施50％以上的效率，但實際上冷凍工作範圍過窄，只有5℃左右，所以一直未能實用化。
爲此，日本物質材料研究機構磁冷凍系統小組的神谷宏治組長等人組成的研究團隊着眼於正在空調等家電日常溫度範圍内展開研究的主動蓄冷式磁冷凍（AMRR）技術。傳統的AMRR雖然工作溫度範圍大，但在極低的溫度下難以實施，研究團隊此次開發了透過將磁性材料移入和移出經過最適化的超導磁場，來實施高效率、低發熱的磁場變化機構。同時，還開發了形狀最適合AMRR的熱交換器並改良了磁性材料的形狀，由此擴大了冷凍工作的溫度範圍和在極低溫度下穩定工作的AMRR循環，全球首次實施了利用AMRR的氫液化。
透過將磁性材料移入和移出經過最適化的超導磁場，實施了高效率、低發熱、提供磁場變化的AMRR系統。重複步驟（1）至（4），磁性材料容器下部的低溫端會逐漸冷卻，氫容器中的氫大氣溫度度也隨之下降，最終液化。
爲投入使用，研究團隊立下的目標之一是實施液化效率爲50％、每天可製造約100公斤液態氫的液化機。今後計劃增加液化量並提高熱交清洗體循環系統的效率，同時擴大AMRR系統的體積，降低制氫價格。
原文：JSTnews 7月號
翻譯編輯：JST客觀日本編輯部
