水素循環社会

水素循環社会の要素

移動式の水素製造プラント船で水を電気分解するHydrogen challenger

水素循環社会は、エネルギーの貯蔵、輸送媒体として環境に優しいとされる水素を利用する提案である。水素はplentifulだが地球の水の主成分である。水の電気分解や熱で製造される。水素を製造、流通する過程でエネルギーが消費される。

背景

水素循環社会は炭化水素を末端の消費者のために複数の交通や他の用途で使用する事で大気中の二酸化炭素への排出が増え、負の効果が増える事に対する解決策として提案された。1970年にミシガン大学のLawrence W. Jonesによって水素循環社会に関する技術報告が発表された。

現在の交通輸送は主に石油を改質したガソリンや軽油と同様に天然ガスに依存している。しかしながら、これらの炭化水素燃料の消費の増加により温室効果ガスや他の汚染物質の放出が増えた。さらに炭化水素燃料は中国、インドや他の開発途上国で消費が増大しているにも拘らず有限である。

水素は単位重量毎のエネルギー密度が高い。燃料電池は内燃機関よりも技術的には高度ではあるものの、全体的な効率は内燃機関よりも高効率ではない。水素を燃料として使用する内燃機関は効率がおよそ38%でガソリンを燃料として使用する内燃機関よりも8%高いが、燃料電池は内燃機関よりも2から3倍高効率である。しかしながら、燃料電池の費用は高価でおよそ5500ドル/ｋWである。普及するためには大幅に費用を低減しなければ到底覚束無い。燃料電池の他の技術的な障害は高純度の水素の入手性である。現在の技術では燃料電池には99.999%の高純度の水素を必要とする。現時点では総合的には水素エンジンは燃料電池よりもより経済的であるとされる。

燃料電池は自動車、船舶から携帯電話やコンピュータまで様々な用途の電力を供給可能である。それらは同様に家庭への電力と熱の供給にも使用可能である。燃料電池自動車は現在ではトヨタのMIRAIや現代自動車のix35 Fuel Cellのように実際に入手でき、他の主要な自動車会社も開発中で燃料電池の試験を進めている。

関連項目

• 燃料電池自動車