はじめに：水素って何？
地球温暖化が叫ばれて久しくなりました。この環境問題だけでなく、人々は地元のガソリンスタンドでの高い料金にうんざりしているようです。そのため、より多くの人々が再生可能エネルギーを利用する方法を探しています。水素はメタンの代替となるクリーンな物質で、最も豊富な元素です。そのため、この問題を解決するための最も魅力的な選択肢のひとつとなっています。
水素はどのように採取されるのか？
様々な方法で採取されます。
- 熱化学的な方法。ある種の熱プロセスでは、石炭や天然ガスなどのエネルギーを利用して、分子構造からこの元素を放出させます。また、熱と閉じた化学的サイクルを組み合わ せて、水から水素を生成することもあります。
- 電気分解。電気の力を借りて水を分解する方法。また、太陽エネルギーを利用した直接太 陽熱水分解では、水から酸素と水素を分離することもあります。
- 生物学的方法。ある種の生物学的反応では、バクテリアがこのガスを生成します。太陽光 と有機物の助けが必要です。
貯蔵方法は？
保存方法はさまざまです。物理的には、液体または気体として保存されます。気体の場合は高圧のタンクが必要です。液体で保管する場合は、極低温での保管が必要です。
この気体は、吸収や吸着によって保存されることが分かっています。つまり、固体の中や表面に吸着させます。これらの方法を用いると、より少ない体積で、より低い圧力で、より多くの量を保持することが可能になります。また、より室温に近い温度で保存することも可能です。
発電との関係
水素はエネルギー源ではありません。しかし、優れたエネルギー媒体です。電力や熱などの電気を作るのに使うことができます。いわば、熱と電気と水しか発生しないクリーンな燃料と言えます。そのため、大気中へのマイナス排出を減らすための最新のエネルギー戦略において重要な役割を担っています。
この国では長年、天然ガスを熱源や電力源として利用してきました。天然ガスは、身近に利用できることが人気の理由です。また、石炭などに比べてコストが安いことも人気の理由です。繰り返しになりますが、天然ガスは熱を生み出します。しかし、二酸化炭素は廃棄物となり、環境中に放出されます。これは、気候変動に悪影響を及ぼします。水素の場合、排出されるのは水蒸気だけです。
ブルー水素とグリーン水素は違うの？
ブルー水素は、再生不可能なエネルギー源から、いくつかの主要な方法によって作られます。例えば、メタンの水蒸気改質は、水素を大量に生産するためによく使われます。改質器は、高温高圧の水蒸気を反応させ、メタンを触媒として使用します。また、水蒸気とメタンを利用するオートサーマルリフォーミングもこのガスの生産に利用されています。いずれも炭素が副産物として発生するため、炭素を捕捉して貯蔵する必要があります。
グリーン水素は、電気を使って水から水素を分離して製造します。有害な副産物はありません。さらに、もうひとつの利点があります。余分な電気を電気分解に回すことで、将来のエネルギー利用のためにガスを貯蔵することができるのです。
クリーンなエネルギー源として活用
実はこの元素、海外ではすでに自動車の燃料として使われています。軽いので持ち運びも簡単です。しかし、資源として成立させるためには、大量に生産する必要があります。確かに、既存のパイプラインで移動させることはできるかもしれません。つまり、インフラを変える必要はほとんどない。また、文化や日常生活も変える必要がない。家庭でも、冷暖房に必要な電化製品は、それほど手間をかけずに対応できるでしょう。
この要素の将来性
2030年までにネットゼロを達成することが約束されている。この目標を達成するためには、水素のような再生可能な代替エネルギーを利用することが必要です。水素は、家庭や自動車など、さまざまなものに利用することができます。また、二酸化炭素の排出を抑制し、環境にも良い影響を与えます。水素は、未来の地球を守る答えになるのでしょうか？ 多分そうなることでしょう。
