気候変動への対応に伴い、エネルギーシステムは急速に変化しています。過去10年間で、風力や太陽光などの再生可能エネルギーが台頭し（コストも劇的に低下し）、もはや「代替」エネルギーとはみなされなくなっています。
低炭素社会への移行に伴い、次に大きな潮流となるのは何でしょうか。現時点では、水素エネルギーがその有力な候補として示されています。
なぜ水素エネルギーなのか？
水素は酸素と燃焼すると、唯一の副産物として水を生成します。これは、石炭や天然ガスなどの化石燃料が二酸化炭素（CO2）や二酸化硫黄、窒素酸化物などの汚染物質を排出することと比べて、より優れた結果です。水素は発電やその他の熱利用において燃料として直接使用でき、パイプラインネットワークにおいて天然ガスと混合することも可能です。特に、燃料電池（化学的な位置エネルギーを電気エネルギーに変換する装置）と組み合わせた水素は、大型輸送（トラック、鉄道、船舶など）や、電力と熱の両方を必要とする産業用途において最も有望です。
水素協議会は、エネルギー、輸送、産業分野の企業によるグローバルなイニシアチブであり、2050年までに、水素が世界で4億台を超える乗用車、最大2,000万台のトラック、500万台のバスを動かす可能性があると見込んでいます。また、同協議会は、その時点で水素エネルギー技術が世界の総エネルギー需要の18％を賄うと予想しています。さらに、水素燃料電池市場による年間売上高は2.5兆ドルに達し、世界で3,000万人の雇用を創出すると見込まれています。より広義の「水素経済」は、さらに大きな規模になる可能性があります。
しかしながら、これが実現する前に、エネルギー産業は一つの重大な問いに答える必要があります。これほど大量の水素は、いったいどこから調達されるのでしょうか。
水素エネルギーの供給源
現在、世界の水素の95％以上は、天然ガスなどの化石燃料から水蒸気メタン改質法によって製造されています。残念ながら、この方法は炭素集約型のプロセスであり、水素1キログラム（kg）の製造につき、平均で7キログラムのCO2が排出されます。水蒸気メタン改質法は、CO2排出量を削減するために二酸化炭素回収・貯留（CCS）技術と組み合わせることができますが、CCSを用いた水素製造のコストは約45％高くなります。また、CO2回避のコストも高く、トンあたり約70ユーロに達します。このため、財政的に実現可能ではなく、持続可能な解決策となるには、CCS技術における技術的なブレークスルーが必要です。
代替手段として、水素は電気分解によっても製造できます。電気分解とは、電気を使って水を水素と酸素に分解する方法で、炭素排出のない低コストの再生可能エネルギーを利用します。再生可能電力から製造される水素エネルギーは、再生可能エネルギーの出力が余剰となった際にその電力を電気分解に利用し、水素を長期間貯蔵したうえで、燃料電池で水素を用いて発電することで、エネルギーシステムへの変動性再生可能エネルギーの高い割合での統合を促進することもできます。
この全体的なサイクルは、再生可能エネルギーの出力を長期間貯蔵し、時間的にシフトさせる能力という点で、揚水式水力発電と多少似ています。電気分解によって生成される酸素も、産業用および医療用途において市場価値を持ちます（水素1kgの製造につき、8kgの酸素が生成されることに留意することが重要です）。開発途上国は、世界の水素経済に参加することにより、再生可能エネルギーの潜在力を最大限に開発することができます。
世界には、水素エネルギーにおける「先行者」として、先頭に立ちコストを負担する意欲のある先駆者が必要です。これはちょうど、ドイツが太陽光発電技術で行ったことと同様です。日本は「3E+S」（エネルギーの安全保障、経済効率性と環境保全、そして安全性）のエネルギー政策の一環として、2017年12月に世界初の21世紀型水素戦略を策定し、2050年までに「水素経済」を確立することを目指しています。
水素経済
水素経済は、主に電力生産や水素自動車における燃料としての水素の利用、ならびに長期的なエネルギー貯蔵や低炭素エネルギーの長距離輸送への水素の活用を前提としています。このような水素経済を実現する鍵は、水素のコストを1kgあたり10ドル超から約2ドルまで引き下げることであり、そうなれば天然ガスと競合できるようになります。
開発途上国は、水素経済への移行から大きな恩恵を受けるでしょう。まず供給面では、開発途上国が再生可能エネルギー資源を活用して水素を製造し、他国へ輸出することが可能です。これは、既に液化天然ガスで行われている方法と同様です。
例えば、ラオスにおける再生可能エネルギー（水力、風力、バイオマス、太陽光を含む）は、約50ギガワット（GW）の潜在力を有している可能性があります。同国とその近隣諸国が電力需要を満たすには約20GWが必要であるため、未利用の再生可能エネルギーの潜在力を用いて、CO2排出ゼロで水素を製造することが可能です。したがって、ラオスは水素サプライチェーンを通じて、再生可能エネルギーの重要な輸出国になる可能性があります。
次に需要面では、開発途上国は特定の分野で水素エネルギー技術の利用を開始することができます。例えば、燃料電池車は水素を5分以内に満タンにでき、500キロメートル以上の走行距離を実現します。また、CO2、二酸化硫黄、窒素酸化物をいずれも排出しません。
近年、送電網のボトルネックにより、中国は再生可能エネルギー（風力、太陽光、水力）の発電量を年間約100テラワット時抑制しています。この抑制された発電量を用いると、約150万トンの水素を製造でき、水素エネルギーを利用した燃料電池車約1,000万台を1年間走行させるのに十分です。これにより、約3,000万トンのCO2排出が回避されます。国の大気質目標に沿って、アジア開発銀行は、次回の冬季オリンピック開催地である河北省張家口市において、燃料電池バスの導入を支援しました。
次のステップは何でしょうか？
ADBなどの開発金融機関は、加盟国を以下の5つの具体的な方法で支援することにより、さらなる貢献が可能です：
1.政策立案者や産業関係者が最新の動向や技術を把握できるよう、水素エネルギーに関する情報を共有する
2.政府が水素エネルギー開発のための戦略、ロードマップ、規制の枠組みを策定できるよう支援する
3.CCSを伴う化石燃料ベースの水素製造に伴う追加コストを賄えるよう、炭素排出権取引の枠組みを強化する
4.規模拡大に向けた水素技術およびビジネスモデルを試験的に導入する
5.製造、輸送、流通インフラ、ならびに市場応用を含む水素エネルギープロジェクトに資金を提供する。
これらの取り組みを採用することで、開発途上国は「水素への備え」を整えることができます。環境の保全と新たな活力ある産業の発展のため、世界は低炭素エネルギーへの転換を進めています。取り残される国があってはなりません。
