水素は南アフリカの電力問題を解決できるのか?

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一見すると、西ケープ大学のケープ・フラッツ自然保護区にある建物は、特に目立つものではない。

質素な2階建ての建物には、30ヘクタールの保護区に生息する動植物の世話をする6人の職員のための事務所と設備室がある。

しかし、この建物は化石燃料への依存を軽減しようとする南アフリカの取り組みにおける大きな節目だ。水素で稼働しており、水素は無尽蔵に再生可能な燃料で、発電に使うと水と熱を除いて排出物を生じない。

建物の電力は、西ケープ大学の水素南アフリカ(HySA)システム能力センターが11月に立ち上げた、水素燃料電池(HFC)発電機の試作機によって供給されている。

地元の暖房技術企業Hot Platinumとの協力で開発されたこの発電機は、水素燃料電池技術における南アフリカの進歩を示すものだ。

停電、エネルギー不足、高い料金、そして何年にもわたる電力インフラへの投資不足に苦しむこの国において、これは信頼できる代替エネルギー源を求める南アフリカにとって、水素が答えとなり得るという希望をもたらす。

排出ゼロ、騒音ゼロ

「この発電機は、汚染も騒音もなく、環境に優しい方法で電力を生み出します」と、発電機プロジェクトのリーダーでHySA Systemsの技術専門家であるピョートル・ブイロ氏は述べた。

燃料電池はすでに、車両の動力源や、宇宙カプセルや人工衛星を含む遠隔地・到達困難な場所への電力供給に使われている。

西ケープ大学(UWC)の研究者たちは、水素燃料電池の革新に関する自らの取り組みが、化石燃料への依存を減らす世界的な目標に役立つとともに、南アフリカ国内でより多くの人々に電力へのアクセスを提供しようとする試みにも貢献することを期待している。

HySA Systemsによると、新しい発電機は最大2.5キロワットの電力が必要な場所ならどこでも使用できる。原子力や石炭火力に対する利点は、水電解装置を使って水素を現地で製造できるため、燃料を他所からパイプやトラックで運ぶ必要がないことだ。

「送電網がない場所では、この発電機は非常に競争力があります」とブイロ氏は述べた。

水素燃料電池は、白金などの触媒の存在下での化学反応によって生じるエネルギーを取り込み、利用可能な電力に変換する。副生成物は水蒸気と熱だけだ。

エネルギー貯蔵装置としては電池によく似ているが、電池がすべての化学物質を内部に蓄え、やがて使い切られるのに対し、燃料電池には化学物質が絶えず供給される。

豊富なエネルギー

「水素は宇宙で最も豊富な気体です。そのためHFCシステムではエネルギーが尽きることはありません」と、HySA Systemsの所長ブルーノ・ポレ氏は述べた。

HySAプロジェクトで使用されている発電機システムは、燃料電池を除き、ほぼすべてが南アフリカで設計・製造されている。ポレ氏によると、次世代のHySA技術は100%国内で開発されるという。

HySA SystemsとHot Platinumは現在、家庭用燃料電池システムの新バージョンを設置・試験しており、2015年に実演できる状態にすることを目指している。

この発電機は、2007年に開始された南アフリカの国家水素・燃料電池技術研究・開発・イノベーション戦略のもとで開発された数多くの革新の一つだ。このプログラムは、エネルギーの分散化に燃料電池技術を利用する実現可能性を探ることを目的としている。

政府の科学技術省(DST)で代替エネルギー担当ディレクターを務めるコスマス・チテメ氏は、南アフリカがこの分野で築いてきた評価をさらに高めることを期待し、政府は水素・燃料電池技術に投資していると述べた。

「高付加価値の商業活動の発展を可能にするため、重要な知識と人材の能力を創出することが狙いです」と同氏は述べた。

民間部門の関心

DSTはこれまでに、水素エネルギー戦略に4,000万ドル(4億5,000万ランド)を投資している。これまでに1,700万ドル(1億9,400万ランド)を使用した西ケープ大学のHySAプロジェクトは、南アフリカ初の水素駆動三輪車、スクーター、ゴルフカートや、同国初の燃料電池部品製造ラインなど、さまざまな革新を生み出してきた。

民間部門も注目している。9月、HySA Systemsは欧州の航空機メーカーAirbusおよび国立航空宇宙センターとのプロジェクトに加わり、商用航空機が運航する過酷で変化に富んだ環境条件下で水素燃料電池がどのように機能するかを理解する取り組みを始めた。

しかし、HySA Systems所長のポレ氏によると、水素エネルギーがより広く利用されるようになるには、意思決定者にその利点を理解してもらう必要がある。

「地元産業、政府機関、その他の関係者が、この技術の利点、つまり低コスト、高効率、クリーンな性能を理解すれば、水素燃料電池は早ければすぐにでも南アフリカで商業利用できるでしょう」と同氏は述べた。

しかし、まず「この技術について知ってもらう必要があると思います」。

この記事は、 トムソン・ロイター財団との協力により掲載されています。掲載は、世界経済フォーラムが見解を支持することを意味しません。

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著者:ムニャラジ・マコニは、

トムソン・ロイター財団

に記事を寄稿している。

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