CO2を排出しない水素エネルギーとは？ 水素の特徴・活用事例、関連おすすめ製品をご紹介

水素とは？

水素は地球上に最も多く存在する、最も軽い気体です。私たちの身の回りにある空気と比較すると約14分の1の軽さのため、大気中にすぐ拡散をするという特徴があります。ちなみに宇宙空間では地球上よりもさらに大量に漂っており、その総量は宇宙の質量における約70%を占めると言われています。また、水素は無味・無臭で味がせず、-253°まで冷やすと気体から液体に変わります。

水素エネルギーの特徴

次世代のエネルギーとして期待されている「水素エネルギー」は大きく3つの特徴を持ちます。

使用時に二酸化炭素を排出しない

石炭や石油を基にした化石燃料の場合、燃やすと二酸化炭素（CO2）を排出します。しかし、水素を燃焼させても二酸化炭素は全く発生しません。
二酸化炭素は地球温暖化をはじめとした様々な気候変動の要因と考えられているため、二酸化炭素を排出しない水素エネルギーは解決策への一助として期待されています。

様々な資源から作ることができる

水素は文字通り、水から取り出すことも可能ですが、地球上に存在する様々な資源から作り出すことができます。例えば、近年注目を集めている木材・生ゴミ等のバイオマスからも作り出すことが可能なため、様々な方向性での生成が模索されています。

エネルギーを水素に変えて溜めることができる

余ってしまったエネルギーを水素に変えて貯蔵できる点も大きな特徴の一つです。例えば、風力発電・太陽光発電は天候によって左右されるため、充分すぎるほどの発電を生む日もあれば、必要な量を確保できない日もあります。
そのような場合、余った電力を水素に変換して保存しておけるため、余ったエネルギーを無駄なく貯蔵することが可能となります。

水素の作り方

前述した通り、水素は様々な資源を基に生成することが可能です。自然エネルギーからの製造も可能なため、石油や石炭に依存をしている国は特に大きな期待を水素に対して寄せています。

水の電気分解	水を電気で分解することよって水素を生成します。省エネ由来の電力を活用することでグリーンな水素を生成することができますが、水の電気分解には多量の電力が必要なため、コストがかさむデメリットもあります。
木材・生ゴミ等のバイオマス	近年注目を集めているバイオマス原料を熱することで、水蒸気を発生させ、そこから水素を取り出します。
工業製造の過程における副産物	製造現場から発生するガスから生じる水素を分離することで取り出します。

水素エネルギーの活用事例

水素エネルギーの活用には無数の方向性がありますが、ここでは代表的な例として「燃料電池自動車」「水素ステーション」「家庭用燃料電池」の３つをご紹介します。

燃料電池自動車（ＦＣＶ）

燃料電池（FCV）は、水素を燃料として車載し、燃料電池内で水素と酸素を化学反応させて発電した電気エネルギーを用いて、モーターを回して走る自動車です。走行中に排出するものが水だけで、温室効果ガス等を排出しないため、エコカーとして注目されています。

水素ステーション

燃料電池自動車（FCV）の水素を充填できるのが水素ステーションです。しかし、現状では商用水素ステーションの数が限られており、一般的に普及しているとは言えないため、燃料電池自動車（FCV）が中々広まらない一因となっています。

家庭用燃料電池（エネファーム）　

家庭用燃料電池（エネファーム）は、都市ガス・LPガスから取り出した水素を用いて臀筋を生成します。また、発電の際に発生する熱を利用してお風呂に給湯するお湯を作り出すことも可能です。水素を利用しての発電方法を取り入れることで、発電所からの送電と比べてロスが少なくなり、省エネに繋がる特徴があります。

持続可能な国づくりに貢献する「水素社会」の実現

近年、「水素社会」という言葉を耳にする機会が増えましたが、水素を日本のエネルギーの一部として活用していく社会をイメージしている言葉です。特に日本はエネルギー資源を海外からの輸入に頼っている現状があるため、水素エネルギーの活用は経済活動の復権とCO2排出量削減の両面への貢献が期待できます。

将来の実用的な活用に向けて期待されている水素エネルギーですが、社会インフラとして機能するためには、

• 製造技術における課題
• 輸送・貯蔵技術における課題
• 水素利用技術における課題

等の様々な課題があります。

これらの課題点を克服し、水素エネルギーを実社会で活用していくには、政府の政策推進はもちろんのこと、政府と連携をして民間企業による研究や製品・サービスの開発を推し進めていく必要があります。