hydrogen energy 水素エネルギー事業

現在発見されているなかでもっとも軽い元素であり、宇宙空間にもっとも豊富に存在していると言われています。
地球上ではおもに海水や河川・湖などの淡水の状態で存在し大気中にはほとんど存在しません。
また水素そのものは人体に無害であり、吸い込んだり飲み込んだりしても全く問題ありません。

水素は怖いというイメージをもたれているかもしれません。たしかに水素は酸素と混合し着火すれば非常に激しい爆発を起こします。しかし水素は地球上でもっとも軽い物質であり、またその拡散スピードも非常に速いという特徴があります。火元がなければあっという間に大気中に飛散してしまい危険性はなくなります。
このため天井部などに換気システムを設け、水素ガス検知器など設置していればプロパンなどのガスに比べて危険度はかなり低くなります。
後述しますが、水素を使った燃料電池も燃焼させるのではなく化学反応でエネルギーを得るため、まったく火を使わず安全です。

現在主流となっているのが、天然ガスや石油(ガソリン、灯油、ナフサ)といった化石燃料から水素を取り出す方法です。
短時間に、大量に、低コストで製造でき、エネルギー効率も良いのがメリットですが、枯渇していく化石燃料を使い、製造過程では二酸化炭素も排出します。
そこで注目されるのが水と電気から水素を作る方法です。水を電気分解すると水素と酸素が発生します。(H2O＋電気エネルギー⇒ H2 ＋ O2)
身近には水素水も整水器などで自宅で電気分解して飲むことも出来ます。
太陽光発電などのクリーンエネルギーで発電した電気を使い水素を作り出し、エネルギーに変換して車や電車、船、飛行機などの移動手段に使えれば、地球環境の大きな改善につながります。(クリーンで無限のエネルギーにつながる)
その他には、化学工場などで化学製品を作る過程で副産物として水素が発生するのでそれを利用する方法があります。(山口県は日本有数の水素生産量を誇っています。)

水素ステーションで補充する車やトラックなどは、燃料電池自動車(Fuel Cell Vehicle＝FCV)と呼ばれる燃料電池を利用した自動車です。
これらは車体内に燃料電池を搭載し、ガソリンタンクの代わりに水素ガスを充てんする水素タンクを持っています。
燃料電池で発生した電気エネルギーでモーターを回して動力を得ています。
化学反応を利用するので車から排出されるのは水だけで、大気汚染の原因となる二酸化炭素、窒素化合物などいわゆる排気ガスは一切出さない究極のエコカーです。
しかもガソリン自動車にくらべ、騒音や振動もなく2倍以上のエネルギー効率をもつため、次世代の自動車として注目を集めています。

みなさんも中学・高校の化学の授業で習った覚えがある方もいらっしゃるかと思いますが、水素は酸素と化学反応を起こし水を発生させます。この化学反応式に発生する電気および熱(H2＋O2 ⇒ H2O ＋電気エネルギー＋熱エネルギー)を利用するのが水素燃料電池です。
身近にある「家庭用燃料電池」と呼ばれる家庭用設備は、プロパンガスや都市ガスを原料とする水素を利用して、電気と同時に発生する熱を給湯に利用する設備で燃料電池と同じメカニズムを活用しています。
普通の電池は外部からの電力を蓄える容器のようなものですが、燃料電池は外部から供給した燃料(水素)を化学反応によって電力を発生させる装置です。電力を蓄える機能はありません。
燃料電池の中で起こっているのは燃焼ではなく、化学反応なので危険ではありません。複雑で高度な技術も必要になりますが、技術の進歩で自動車に搭載可能な性能や大きさになるなど実用化の段階にきています。
ちなみに燃料電池は人類が月面に着陸したあの「アポロ計画」でも採用され、そのプロジェクトを支えてきた技術です。

都市ガスなどを引き入れその場所で水素を作り出し水素を供給する方式(オンサイト型)と、 他の場所で作った水素ガスを液体水素タンクローリーやチューブトレーラーなどで運び水素を供給する方式(オフサイト型)があります。