日本产业技术综合研究所（产综研）化学工艺研究部首席研究员吉宗美纪开发出一种内部有空洞、呈黑色丝状的高性能碳膜，而且以应用于有机氢化物型加氢站为目标，实现了高性能化和膜组件的大型化，该高性能碳膜作为下一代分离膜备受期待。
产综研化学工艺研究部膜分离工艺小组
首席研究员：吉宗美纪
瞄准独一无二的隔膜
作为分离物质的一种方法，可使用过滤器，依靠是否能够通过过滤器将混合物分开。粉末粒度的筛选、冲泡咖啡等，虽然处理对象的大小不同，但都是通过筛分来进行物质的分离。
这种方法不仅适用于我们的日常生活，也适用于工业技术领域。例如，在厌尘的半导体等制造现场，为了保持无尘室的空气清新，由直径110µm以下的玻璃纤维滤纸制成的HEPA过滤器不可或缺。另外，海水淡化设备中使用过滤膜和反渗透膜从海水中除去盐分。即使在分子水平，只要膜上有分子大小的孔，就能用于物质筛分。
在淡化海水时，也有利用热量蒸发水分并进行回收的方法，然而此方法与使用膜加压过滤的方法相比，需要加热而消耗大量能量。利用膜分离物质的方法，由于分离所需的能量非常少，从节能方面备受期待。
氢能作为低碳社会的能源备受期待，那么这种膜分离技术能否用于“氢”的分离呢？氢分子的尺寸仅有0.3nm，要制备出高精度分离氢分子的膜并非易事。“一直追求独一无二技术”的日本产综研化学工艺研究部的吉宗美纪对此发起了挑战。吉宗开发出了能够从有机氢化物*中分离出高纯度氢的划时代的碳膜，并与膜的生产企业合作，实现了膜组件的大型化。
（*有机氢化物：将氢储存在分子内，以高密度承载氢的有机化合物，代表性物质有甲基环己烷等。）
为发挥碳膜优势，将目标场所定在加氢站
2004年，吉宗开始着手开发用于分离气体的碳膜。碳膜大致分为管状和中空丝状两种。管状的碳膜通过将前驱体高分子涂在陶瓷等基板上使之炭化而成膜；而中空丝状的碳膜不使用基板，而是将高分子制成吸管状并使之炭化从而独立成膜。
“从成本和膜组件大型化的角度进行研讨，发现管状膜的基板材料成本较高，而中空丝膜的耐压性出色，单位面积的有效膜面积也较大，因此可以设计成轻巧廉价的膜组件。所以决定开发这种实用性高的中空丝膜。”