水素エネルギーの国家プロジェクト、2020年に低炭素な街づくりを実証

低炭素な水素社会を世界にアピールするために、各省庁が連携して技術開発を推進していきます。中核を担う内閣府がCO2フリーの水素を輸送する「エネルギーキャリア」の構築を主導する一方、経済産業省や環境省などは水素の製造・利用面に注力します。節電・蓄電・発電の最新ニュースを発信しているスマートジャパンの許可を得て、記事を要約し、水素社会の実現に向けた取り組みについてご紹介します。

CO2の排出量を抑えた水素社会を実現するために、さまざまな分野で技術開発プロジェクトが始まっている。水素社会を実現するうえで最大の課題が「エネルギーキャリア」の構築だ。

内閣府はアンモニア燃料電池とアンモニア専焼発電を中心に研究開発を推進するほか、太陽熱を利用した水素製造にも取り組む。CO2フリーの水素を安価に製造・利用できる技術と組み合わせて、2020年の東京オリンピック・パラリンピックで低炭素な街づくりのデモンストレーションを実施する。

文部科学省では理化学研究所が２つの研究テーマに取り組んでいる。１つは「中性の水を用いた水分解による水素の創出」だ。雨水や海水といった自然に入手できる中性の水を原料に水素を製造する。植物がマンガンを触媒に水を分解する特性と同様の反応を酸化マンガンで起こし、中性の水を効率的に分解できるシステムを開発する。

もう１つの研究テーマは「省エネルギーな革新的アンモニア合成法の開発」である。気体の水素を液体のアンモニアに変換するためには高温・高圧の条件が必要であり、大量のエネルギーを消費してしまう。代わりに窒素とチタンを使って常温・常圧で水素からアンモニアを合成する。

水素製造の分野では、経済産業省が低コストで水を電気分解する技術の開発を進めている。2014～2022年度の９年間かけて実施する「革新的水素エネルギー貯蔵・輸送等技術開発」のプロジェクトで、アルカリ水などを利用した水素製造技術を開発中だ。

水素を利用する取り組みでは、家庭や企業向けの燃料電池や燃料電池車を経済産業省が普及させながら、燃料電池を搭載したフォークリフトやゴミ収集車の実証プロジェクトを環境省が担当する。すでに燃料電池フォークリフトの実証試験を開始し、ゴミ収集車は2016年度に実証試験を開始する予定。

このほかに環境省は、洋上風力発電で作った電力から水素を製造して燃料電池船を走らせる実証試験を実施済みだ。国土交通省は燃料電池船の「安全ガイドライン」を2017年度までに策定して、塩害対策や衝撃対策を徹底させる方針だ。

2015年度に入ってからCO2フリーの水素を製造・利用する取り組みが全国各地に広がってきた。横浜市ではトヨタ自動車が中心になって、風力発電所の電力で水素を製造する計画だ。製造した水素はトラックで臨海部の倉庫や工場まで運んで、燃料電池フォークリフトに供給する。2016～2019年度の４年間で実証に取り組む。

再生可能エネルギーが豊富な北海道では２つの実証プロジェクトを予定している。酪農が盛んな鹿追町では、乳牛の排せつ物からバイオガスを精製するプラントが稼働。バイオガスから水素を製造して、周辺の畜産農家などに設置した燃料電池で電力と温水を供給する。

もう１つのプロジェクトでは白糠町にあるダムに小水力発電所を建設して、発電した電力で水を電気分解して水素を製造する。製造した水素は高圧の状態でトレーラーなどを使って近隣地域に輸送する計画だ。再生可能エネルギーと水素を組み合わせてエネルギーの地産地消を進めることで、広い北海道にも低炭素な街づくりを展開していく。

出典：スマートジャパン