水素の運搬・貯蔵についても開発が進んでいます。高圧ガス、液化水素、パイプライン、有機ハイドライド(有機水素化物)による輸送・貯蔵がありますが、ここでは有機ハイドライドを使う方法について簡単に紹介しましょう。

有機ハイドライド技術とは、製造された水素ガスを触媒を使って液体の化合物に変換(トルエンからメチルシクロヘキサンに還元)することで輸送・貯蔵を容易にします。必要な時に水素を取り出すには、その液体から触媒を使って逆の化学反応(メチルシクロヘキサンからトルエンに酸化)を行います。

この有機ハイドライド技術は千代田化工建設のプラントで稼働しており、千代田化工建設と三菱商事に三井物産と日本郵船を加えた4社でつくる「次世代水素エネルギーチェーン技術研究組合(AHEAD)」が事業化にめどをつけています。

将来的には、メチルシクロヘキサンを水素ステーションに運び、オンサイトで脱水素して燃料電池自動車に供給することも検討されています。そのためには、脱水素装置の小型化に向けた技術開発が必要です。

また、水素社会の構築には水素インフラが不可欠です。しかし、これだけ高度に構築された化石燃料のインフラを止めて、予算的制約もある水素インフラをどこまで迅速にスタートできるかという問題もあります。

水素ステーションの建設費が高いのは事実ですが、それでも日本では水素ステーションが2020年12月現在、全国137カ所で運用されています(首都圏53、中京圏39、関西圏16、九州圏13、その他地域16)。

また、アンモニアは窒素と水素から製造されていますので、水素のキャリアとしてアンモニアを活用することも検討されています。合金に水素を吸蔵させることで水素を輸送・貯蔵する「水素吸蔵合金」についても開発が行われています。

褐炭から水素を製造、液化水素として運搬

現在は褐炭にも注目が集まっています。褐炭とは、水分や不純物などを多く含む品質の低い石炭のことです。輸送効率や発電効率が低く、さらに乾燥すると自然発火するおそれもあるため、採掘してもすぐ近くにある火力発電所でしか利用できないなど、利用先が限定されています。

そのため国際的にも取引されておらず、したがって安価なエネルギー資源です。この褐炭はオーストラリアに豊富にあり、これをガス化し、水蒸気改質反応により水素を製造、液化(-252.6℃で液化)して日本に輸送するプロジェクトが日豪の間で進行しています。