10年前、水素は新たなクリーンエネルギー源として期待を集めていました。しかし、バラク・オバマ元米大統領をはじめとする世界の指導者による大々的な普及推進や政府の支援があったにもかかわらず、代替エネルギー源としての水素は、まだ広く普及していません。この導入の遅れは、主に技術の成熟度と、それに伴う高コストが原因です。
技術の進歩
2008年当時、水素関連技術はまだ成熟しておらず、効率のさらなる向上とコスト削減には、より多くの時間が必要でした。この10年間、世界各地で水素エネルギーの研究開発に多額の資金が投じられ、水素は目覚ましい復活を遂げました。今回は、定着するでしょう。
国際的な連携
環境汚染の深刻化や、2015年のパリ協定などの世界的な政策イニシアチブは、輸送、エネルギー貯蔵、電力からガスへの変換といった用途で、化石燃料に代わるクリーンで実用的な選択肢として水素を導入する根拠となっています。しかし、水素社会への移行は容易ではありません。機器メーカーや技術インテグレーターからエネルギー企業、政府機関まで、さまざまな関係者が連携して、まったく新しいインフラを整備する必要があります。
この取り組みの一環として、2017年にダボスで開催された世界経済フォーラム年次総会で、水素協議会が設立されました。水素技術の大規模展開を加速し、社会への普及を促進することが目的です。水素協議会の創設メンバーには、3M、Air Liquide、Alstom、Audi、BMW、Hyundai、Toyota、Shellなど、多くの大手多国籍企業が名を連ねています。
水素エネルギーは危険か、安全か？
世界有数の複数企業が連携して取り組んでいるにもかかわらず、水素エネルギーの導入は依然として困難です。その大きな理由の一つは、水素の安全性に対する人々の認識です。関連する2つの質問を尋ね、483件の回答を得た匿名のソーシャルメディア調査では、水素が安全なエネルギー源かどうかについて、回答者の見方は分かれました。
回答者のうち、水素は概して安全だと考えた人は49.5％にとどまり、31.4％は概して危険だと見ていました。水素を安全だと考えた人のうち、約9.1％は非常に安全だと評価しました。一方、安全性に疑問を持つ人のうち、4.1％は非常に危険だと考えていました。この調査は、水素に対する人々の見方を変えるため、さらなる取り組みが必要であることを示しています。
危険なのか？
「水素は危険だ」という見方は、悪名高いヒンデンブルク号の惨事をはじめとする、過去の事故の影響を受けている可能性が高いでしょう。1937年、水素を充填したドイツの旅客飛行船がニュージャージー州で着岸しようとした際に火災が発生し、機体は破壊されました。乗員乗客97人のうち、36人が死亡しました。
この惨事は、ニュース映画や写真、目撃証言によって大々的に報じられ、飛行船の時代を事実上終わらせました。事故原因はいまも確定していません。静電気の火花が水素に引火し、爆発を引き起こしたとする説を含め、いくつもの仮説が提唱されています。
より現代に近い大惨事として、1986年のスペースシャトル「チャレンジャー」の打ち上げ事故があります。NASAのスペースシャトルは離陸後に空中分解し、乗っていた7人全員が死亡しました。打ち上げは生中継され、その映像はその後のニュース報道で世界中に繰り返し流されました。調査では、Oリングシールの不具合が主因であり、液体酸素の存在も爆発に影響したことが明らかになりました。しかし、空中分解するチャレンジャー号の光景は、世界中の何百万人もの人々の心に、水素を利用することの危険性を強く刻み込みました。
安全なのか？
人々は水素を、非常に燃えやすく爆発しやすいものと捉えています。これは事実ですが、水素は一般的に使われている燃料の大半より安全です。たとえば、水素が燃焼するには、一般的な燃料より高い最低濃度が必要です。空気中の体積比で見ると、引火するには水素が4％必要ですが、ディーゼル燃料は0.6％、ガソリンは1.4％、プロパンは1.2％、エタノールは3.3％、メタンは5％です。
自然発火温度についても、メタンと水素は比較的高い値を示します。炎や火花がない場合、燃焼を始める温度はそれぞれ580°Cと550°Cです。これらの自然発火温度は、ディーゼル燃料の210°C、ガソリンの260°C、プロパンの480°C、エタノールの365°Cを上回ります。
意外なことに、ソーシャルメディア調査の回答者の73.2％は、2つ目の質問である「水素エネルギーを利用する交通手段を使う意思があるか」に肯定的に回答しました。この結果は、水素を安全なエネルギー源として支持する人が49.5％にとどまった1つ目の質問への回答と、矛盾するように見えます。
興味深い結果の背景には、当初「危険」と考えていたグループがあり、その約半数は恐れを捨てて水素を利用する交通手段を使う意思を示しました。この食い違いの正確な理由は分かっておらず、さらに調査する必要があります。小規模な水素利用の取り組みは、それほど危険だと思われていないのかもしれません。また、政府機関は安全な公共交通手段しか認可しないという事前の認識が、恐れを和らげた可能性もあります。
水素製造市場は、2023年までに1,991億ドルに達すると、Markets and Marketsの市場調査は予測しています。一方、アジア太平洋、欧州、北米における水素燃料電池車の世界市場は、2030年までに約58万3,360台に達すると、Frost & Sullivanは予測しています。急速に成長する水素産業は、水素の安全性に対する人々の認識をさらに形作るでしょう。市場への普及が進むにつれて変化する水素エネルギーの安全性に対する認識を評価するため、上記の調査を毎年実施するのも興味深い取り組みとなるでしょう。
