BEFORE

これまで世界各国・各都市でのエネルギーの備蓄は化石燃料に頼ってきた。しかし化石燃料は気候変動を加速させる原因であり、速やかに代替案への移行が求められている。

AFTER

環境負荷が非常に低い水素エネルギーに注目が集まっているが、適切な技術を使えば現在の石油備蓄基地を再利用して水素の備蓄が可能になる。

都市に限らず世界全体にとってエネルギーの備蓄は本質的なテーマだが、気候変動の原因となる化石燃料に頼らない手段にシフトするためには、従来とは異なる手段によるエネルギー備蓄を検討する必要がある。こうした中で環境負荷が非常に低い持続可能なエネルギーとして大変注目されているのが水素だ。しかし、水素は無色透明の気体であり、備蓄し輸送することは容易ではない。
水素は水を電気分解することで製造できるため、エネルギーさえあれば作ること自体は簡単だ。だが、大量の水素を作るには無駄なくエネルギーを利用する必要があり、現時点では大規模な再生可能エネルギー発電所等の余剰電力を利用する案が国際的にも有力視されている。しかし水素の分子は非常に小さいため、普通のガスに比べても漏れやすく、作ったとしてもその場で大量に貯めておくことはできない。そこで日本のSPERA水素をはじめとした、有機化合物に大量の水素を化合させて安定かつ安全な備蓄や輸送をする新たな貯蔵手段が注目されている。

CASE.01

SPERA水素 LOHC-MCH

水素を長距離輸送し、長期間備蓄できれば、水素エネルギーの利用可能性は非常に広がる。そうした中で注目されているのが、SPERA水素という日本の技術だ。SPERA水素はトルエンに水素を化合させたMCH(メチルシクロヘキサン)と呼ばれる液体から、触媒を利用して水素を取り出す技術で、千代田化工建設によって実用化されている。MCHは常温・常圧で化学的に安定した液体でガソリンと同等の取扱いが可能であり、文房具の修正液などにもよく使われる液体だ。MCHは水素ガスと比べると体積あたり500倍以上の水素を含んでおり、効率良く水素を貯蔵して運ぶことができる。こうした有機化合物に水素を化合するタイプのキャリアはLOHC(Liquid Organic Hydrogen Carrier)と呼ばれていて、国際的にも注目されているが、SPERA水素は既に実用化されている数少ないLOHCだ。

CASE.02

適材適所の水素キャリア選択

水素を運び、貯蔵する水素エネルギーのエコシステムが世界中で検討されているが、その実現には様々な水素キャリアの利点を踏まえ各々の特長に応じた使い分けが必要になる。現在議論されているSPERA水素以外の主な水素キャリアの候補は、圧縮水素・液体水素・アンモニアなどがあるが、その中でもSPERA水素は技術開発が完了し、他に先んじた実証が完了している。

SPERA水素など、水素を化合物として運ぶタイプのキャリアは貯蔵性に優れる一方で、すぐに水素を取り出して使えない欠点もある。ロケット燃料など高々純度の水素としては液体水素が使われ、圧縮水素も各所で利用されているものの、長距離輸送や長期間の備蓄の観点ではSPERA水素などが有力視されている。図は現在試算される水素キャリアのコスト比較だが、こうした比較からもSPERA水素は非常に安価に水素を利用できるキャリア候補であることがわかる。

CASE.03

既存石油備蓄施設のコンバージョン

SPERA水素の大きな利点として、既存の石油備蓄基地をコンバージョンし、水素の備蓄基地へと再利用できることが挙げられる。ガソリンに近しい有機化合物で、MCHは危険度が比較的低く安定した液体であるため、現在の石油基地のタンクやパイプライン、石油輸送用のタンカーなどがそのまま再利用できるのだ。今後稼働率が下がる可能性がある化石燃料の既存インフラを、水素エネルギーの貯蔵や輸送のためにコンバージョンできることは、今後水素社会を作り上げていく上で大きなベネフィットになるだろう。

SPERA水素は将来の水素エコシステム構築に向けて国際的な連携が進行しており、世界初の国際間水素サプライチェーン実証事業としてブルネイ・日本間でのSPERA水素の長距離輸送成功や、シンガポール国内で使うエネルギーを国外から輸送する水素エネルギーで賄う連携協定が築かれなど、 将来の水素社会を実現する水素キャリアとしての準備が着々と進んでいる。水素を持続可能なエネルギーとして当たり前のように利活用できるようになる未来は、もう目の前に訪れている。

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