Wedge REPORT

2015年1月30日

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安井至 (やすい・いたる)

持続性推進機構理事長、東京大学名誉教授

東京大学大学院工学系研究科博士課程終了後、同生産技術研究所で助手、講師、助教授、教授。同国際産学協同研究センター長を経て58歳で辞職し国際連合大学・副学長。科学技術振興機構、製品評価技術基盤機構理事長を務めた後に現職。

 水素をどのように作るか。これは、多種多様な方法がある。しかし、ここでは説明を省略したい。その代わりとして、いくつかの方法で作った水素でFCVを走らせたときに、走行1kmあたりでどのぐらいのCO2が出ることになるか、その比較を図に示した。

 ちなみに、Well to Wheelとは、ガソリンの場合であれば「油井」から汲み上げる段階から、車の「車輪」を動かすところまでの全段階を意味する言葉である。ガソリン以外でも、すべての負荷を考えていることを意味する。

 最もCO2排出量が少ないケースが、太陽光発電由来の電力でEVを走らせる場合で、1kmあたりのCO2排出量は非常に少なく、1グラム程度ということになる。これに対し、最も多いケースが、ガソリン車のケースで147グラムのCO2排出である。ハイブリッド車であれば95グラムとやや少ない。

 そして、肝心のFCVであるが、太陽光発電での電力を使って、水を電気分解して得た水素を使えば14グラム/kmである。すなわち、FCVの環境負荷は現在のガソリン車の1/10になる。これは、本質的な改善だと表現しても良いだろう。

 しかしFCVも、都市ガスを水素ステーションにて改質した水素を使えば79グラムのCO2を排出し、天然ガスを水素ステーション以外で改質し、液化して輸送してきた場合には、111グラムのCO2を排出することになる。

 なぜこのような差が生まれるのか。まず、この地球に住む限り受け入れなければならない事実がある。エネルギーの源には、(1)化石燃料、(2)原子力、(3)自然エネルギーの3種類しかないことである。

 これらを「一次エネルギー」と呼ぶことになっている。一次エネルギーを大別すれば2種類あって、一つは、地球が蓄積している化石燃料と核燃料(原子力)である。これらは地下を掘ることによって、得ることができる。もう一つは太陽が毎日毎日与えてくれる自然エネルギーである。

 さて、水素は一次エネルギーには入っていない。なぜなら、地球をいくら掘っても出てこないためである。ごく最近、「東芝が人工光合成の変換効率1.5%を達成」というニュースがあった。これは、太陽光を直接水素に転換する試みである。しかし、まだ実用レベルには程遠い。現状では、化石燃料から水素を作るか、自然エネルギーか原子力で発電をして、水を電気分解する方法のいずれかを使うことになる。しかし、3種の一次エネルギーは欠陥だらけなので、環境負荷やリスクなどを作りだしてしまう。

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