次世代エネルギー「水素」利用の技術開発はここまで進んでいる

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3月初旬、「トヨタ自動車をはじめとする自動車業界が、福島県で水素事業に参画する方針を固めた」と報じられました(日本経済新聞 2021年3月5日)。100年に一度と言われる大変革期にある自動車産業ですが、その中心となり得るのが「水素」という新エネルギーです※。

自動車産業のみならず他の分野でも広く注目を浴びている水素ですが、特に最近は「脱炭素化」に向けた動きの中で期待が高まっています。今回は、水素がなぜ「新しい」エネルギーなのか、その特徴や製造における革新的技術の現状を解説します。

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※自動車産業の大変革については、以下の記事もご参照ください。
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次世代のエネルギー、水素

水素が次世代のエネルギーとして脚光を浴びているのはなぜか、最初に少しばかり科学(化学)的な面を紐解きましょう。

まず、水素の一般的な話から始めます。「水兵リーベ僕の舟…」(懐かしい暗記の仕方)で始まる元素周期表を覚えているでしょうか。その中で水素は原子番号1、元素記号はHであり、通常、原子が2つ結びついた水素分子(H2)の形をとり、無色、無臭で、地球上、最も軽い気体です。

自然界では水素分子の状態として存在することはほとんどなく、水(H2O)などのように他の元素と結合した化合物(化石燃料、有機化合物など)として地球上に大量に存在します。

水素は主に産業分野で用いられていますが、一般的には必ずしも馴染みが深いものではありません。記憶に残っているとしたら、福島第一原発事故の水素爆発(原子炉内の金属と水が反応して生成)ではないでしょうか。また、水素はロケット燃料にも使われています。

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執筆者

徳島大学名誉教授、元副学長(教育担当)・理事。元4大学で非常勤講師。元学童保育支援補助員。現在、東京理科大学非常勤講師、たまプラーザがん哲学外来カフェ代表。青山学院大学理工学部化学科卒業、同修士課程修了。東洋醸造(現、旭化成)研究員、東京大学研究生、東京工業大学助手(理学博士)、米国パデュー大学とカリフォルニア工科大学博士研究員を経て、広島大学助手、講師。徳島大学助教授、教授、総合科学部長、2012年3月定年退職。専門は化学(有機合成化学)。教育、生と死、超高齢多死社会、文明の危機に関する拙文執筆と講演。著書に『定命 父の喪・母の喪―息子が遺してくれた生き直す力―』文芸社。横浜市在住。