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水素の時代は本当に到来するのか

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コスト高が普及を妨げる水素

水素の時代は何度も到来すると予測されてきましたが、その度に頓挫しました。

理由はそのコスト高が主因でしたが、再び水素時代の到来を予想する識者が増えている様です。

英誌Economistが「Hydrogen’s moment is here at last - After decades of doubts the gas is coming of age」(​​水素の時代がついに到来するか - 数十年にわたる疑いの末、水素は浮上しつつある)と題した記事を掲載しました。

かいつまんでご紹介したいと思います。

Economist記事要約

水素は、1937年に炎上したヒンデンブルクの悲劇以来、物議を醸してきました。

支援者は、水素は車や家に電力を供給することができる低炭素の奇跡であり、水素経済は、エネルギーマップを再構築すると主張します。

懐疑論者は、水素の欠点が露呈したため、1970年代以降のいくつかの水素投資ドライブが幻で終わったと述べています。

おそらく現実はその中間にあります。

水素技術は、2050年までに今日の温室効果ガス排出量のおそらく10分の1を削減する可能性があります。

これはわずかですが、エネルギー転換の規模を考えると、非常に重要で収益性の高いものです。

 

水素は石油や石炭のような主要なエネルギー源ではありません。

それは、電気に似たエネルギー運搬手段として、そしてバッテリーのような貯蔵手段として考えられます。

水素は製造する必要があります。

再生可能エネルギーや原子力などの低炭素エネルギー源を使用して、水(H2O)を電気分解して得る事ができます。

これは非効率的で高価ですが、コストは下がっています。

水素は化石燃料から作ることもできますが、炭素を回収して隔離する技術と組み合わせない限り、多くの汚染物を排出します。

水素は多くの燃料に比べて可燃性でかさばります。

熱力学の法則は、一次エネルギーを水素に変換し、更に水素を使用可能な電力に変換すると無駄になることを意味します。

 

これはすべて、水素の難しい歴史を説明しています。

1970年代のオイルショックは水素技術の研究につながりましたが、それは決して成功には繋がりませんでした。

1980年代には、ソ連は水素を動力源とするジェット旅客機を飛ばしましたが、初飛行はわずか21分でした。

 

今日、気候変動は新たなブームを引き起こしています。

350以上の大規模プロジェクトが進行中であり、累積投資額は2030年までに5,000億ドル(55兆円)に達する可能性があります。

Morgan Stanley銀行は、水素の年間売上高は2050年までに6,000億ドルに達する可能性があると考えています。

これは、今日の1,500億ドルの売上高から大幅な増加です。

主に肥料の製造を含む工業プロセスから。 インドはまもなく水素のオークションを開催し、チリは公有地での水素生産の入札を行っています。

英国、フランス、ドイツ、日本、韓国を含む12か国以上で、政府の水素計画があります。

ブームの中で、水素ができることとできないことを明確にする必要があります。

日本と韓国の企業は水素燃料電池を使用した自動車の販売に熱心ですが、バッテリー自動車はエネルギー効率が約2倍です。

一部のヨーロッパ諸国は水素を家庭にパイプで送ることを望んでいますが、ヒートポンプはより効果的であり、一部のパイプはガスを安全に処理できません。

一部の大手エネルギー会社や石油会社は、排出する炭素を捕捉せずに天然ガスを使用して水素を製造したいと考えていますが、それでは排出量を削減することはできません。

 

代わりに、水素は、電気では達成が難しい複雑な化学プロセスや高温を伴うニッチ市場で役立ちます。

世界の排出量の約8%を排出している鉄鋼会社は、直接還元と呼ばれるプロセスを使用して、風力発電では置き換えられないが水素によって原料炭の使用を置き換えています。

スウェーデンのコンソーシアムであるHybritは、この方法で製造された世界初のグリーン鋼を8月に販売しました。

 

もう1つのニッチは、特にバッテリーの能力を超えた移動のための商業輸送です。

水素ローリーは、より速い給油、より広い貨物スペース、より長い航続距離で、バッテリー駆動のライバルを打ち負かすことができます。

水素由来の燃料は、航空や他の輸送システムにも役立つ可能性があります。

フランスのアルストムは、ヨーロッパの線路で水素を動力源とする機関車を運転しています。

 

最後に、水素はエネルギーを大量に貯蔵および輸送するための材料として使用できます。

再生可能グリッドは、風が弱まったり暗くなったりすると問題を生じます。

バッテリーは役に立ちますが、再生可能エネルギーを水素に変換すれば、長期間安価に貯蔵し、必要に応じて電気に変換することができます。

ユタ州の発電所は、カリフォルニアに供給するために洞窟に水素を貯蔵することを計画しています。

送電リンクのない日当たりの良い風の強い場所は、クリーンエネルギーを水素として輸出することができます。

オーストラリア、チリ、モロッコは、世界に「太陽の光を届ける」ことを望んでいます。

 

水素に多額の資金が投入されると、その用途のリストは拡大する可能性があります。

仕事の多くは民間部門に任されていますが、政府も補うことができます。

1つのタスクは、グリーンウォッシングを取り締まることです。

高品質の炭素回収なしに化石燃料から作られた水素は、気候変動に役立ちません。

水素の生成から生じるライフサイクル排出量を測定および開示するには、新しい規則が必要であり、国境を越えて取引されることを考えると、これらには国際的な合意が必要です。

水素には限界がありますが、よりクリーンなエネルギーをもたらす上で重要な役割を果たすことができます。

エネルギー価格の高騰が後押しする水素の普及

つまるところ、水素が普及する事を後押しするのは、エネルギー価格が高止まりする事と、各国政府の後押し次第と言えるでしょう。

化石燃料の最近の価格高騰は、化石燃料への投資が急速に減少しているという構造的な問題があり、かなり長期的になると予想されています。

これはコストが高い事で今まで敬遠されてきた水素への関心を高める事に繋がるでしょう。

一方、水素の普及には当面各国政府及び国際社会が積極的にインセンティブを与える事が必要です。

再生可能エネルギーの普及は、Feed in Tariffといった電力買取保証や排出権といった枠組みがなければ実現しませんでした。

もし効果的な支援システムが構築されるのであれば、何度も失敗してきた水素が日の目を見る可能性があります。

 

最後まで読んで頂き、有り難うございました。