【将来性はある？】水素エコノミーの今後の動きは？

こんにちは。
投資の運用成績はいかがですか？

今回は、
【将来性はある？】水素エコノミーの今後の動きは？
と題して、注目されている次世代エネルギー「水素」についてお話ししたいと思います。

水素エコノミーとは、
水素をエネルギー、燃料として活用する経済活動全般
を指します。

水素は燃焼時に二酸化炭素を排出しない二次エネルギーとして、脱炭素社会に向けた取り組みの中で重要な役割を果たすと期待されています。
しかし、水素エコノミーの実現には、まだ多くの課題があります。
この記事では、水素エコノミーの現状と将来性について、以下の3つの観点から分析していきます。

– 水素の生産方法
– 水素のサプライチェーン
– 水素の利用分野

水素は自然界に単体で存在しないため、他の物質から分離する必要があります。
現在、世界で最も多く使われている水素の生産方法は、天然ガスや石炭などの化石燃料から水素を取り出す「改質法」です。

しかし、この方法では二酸化炭素が副産物として発生するため、脱炭素化には逆行します。
そのため、近年では、再生可能エネルギーを使って電気分解法や光分解法などで水素を生成する「クリーンな方法」が注目されています。
これらの方法では二酸化炭素を排出しないため、「グリーン水素」と呼ばれます。

しかし、グリーン水素の生産には高いコストや技術的な課題があります。
そのため、現段階では改質法で生成した水素に二酸化炭素回収・貯留技術（CCS）や二酸化炭素利用技術（CCU）を組み合わせた「ブルー水素」や「ターコイズ水素」が中間的な選択肢となっています。

水素をエネルギーとして利用するには、生産地から消費地まで安全かつ効率的に輸送・貯蔵する必要があります。
しかし、水素は気体であり、体積が大きく圧力が低いため、そのままでは輸送・貯蔵が困難です。
そのため、一般的には以下の3つの方法で水素を輸送・貯蔵します。

液化法：水素を低温（約-253℃）に冷却して液体にする方法。液体水素は体積が小さくなるため、タンクやトレーラーで輸送・貯蔵できる。しかし、低温に保つためのエネルギーや設備が必要であり、コストが高い。
圧縮法：水素を高圧（約700気圧）に圧縮してガスにする方法。ガス水素はボンベやパイプラインで輸送・貯蔵できる。しかし、圧縮するためのエネルギーや設備が必要であり、安全性にも配慮が必要。
固化法：水素をアンモニアやメタノールなどの物質に化学的に結合させて固体や液体にする方法。固化水素は常温・常圧で輸送・貯蔵できる。しかし、水素を取り出すためのエネルギーや設備が必要であり、副産物の処理にも課題がある。

水素は燃料電池という装置を使って電気や熱に変換することができます。
燃料電池は、水素と酸素を反応させて電気を発生させる仕組みです。
このとき、副産物として水が発生しますが、二酸化炭素は発生しません。

なお、燃料電池は、以下のような分野で利用されています。

自動車：燃料電池自動車（FCV）は、水素を燃料として走行する自動車です。FCVは、バッテリー電気自動車（BEV）と比べて、航続距離が長く、給油時間が短いというメリットがあります。しかし、FCVの普及には、水素ステーションの整備やコストの低減などの課題があります。
発電：燃料電池発電は、水素を燃料として発電する方法です。燃料電池発電は、火力発電や原子力発電と比べて、二酸化炭素を排出しないことや、安定した供給が可能であることなどのメリットがあります。しかし、燃料電池発電の普及には、水素の安定供給やコストの低減などの課題があります。
産業：燃料電池は、工場やオフィスなどの建物内で利用されることもあります。燃料電池は、建物内で必要な電気や熱を同時に供給することができます。これにより、エネルギー効率を高めることや、災害時のバックアップ電源として活用することなどが可能です。