EnergyColoring 中の人ブログ

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水素がエネルギーになる!?水素エネルギー社会のメリット

このブログではいろいろなエネルギーを紹介してきました。

今まであまり話題に上げてこなかった水素エネルギーについて紹介していきたいと思います。

水素と聞いて何を思い浮かべるでしょうか?一番軽い気体?火を付けると激しく燃えるからそれがエネルギー?

今日は中学校の理科の時間を思い出しつつ水素エネルギー社会について考えてみましょう。

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水素とは?

水素とは元素番号1番、最も軽い原子のことです。

ただ、水素というと単体の原子ではなく水素ガス(水素分子H2)を指すことが多いですね。

無色透明の気体で、少量の水素に火を付けると「ポンッ」と音を立てて激しく燃えます。

中学校の実験では、鉄などの金属にうすめた塩酸をかけたり、水酸化ナトリウム水溶液を電気分解をして、水上置換法で集めたことがあるのではないでしょうか。懐かしいですね。

水素エネルギーとは?

水素と酸素を反応させた際に水とエネルギーが発生します。このエネルギーを水素エネルギーと呼んでいます。

反応のさせ方によっては、激しく燃焼しますし、電気を取り出すことも出来ます。

激しく燃焼させて取り出す例としては液体ロケットエンジンなどがありますね。

脱線しましたが、今日は電気として取り出す方の話です。

燃料電池

燃料電池という言葉を聞いたことがあるでしょうか。

電池というとアルカリやマンガンなどを思い浮かべるかもしれませんが、燃料電池も近年注目されています。

燃料電池は燃料として、水素と酸素を用いるもので、電解質を隔てて燃料極と空気極で構成されています。

燃料極側には水素を、空気極側には酸素(普通の空気に含まれるもの)を供給することで、水と電気エネルギーが発生します。

燃料(水素)をいれて電気エネルギーを取り出すことができるため、燃料電池と呼ぶんですね。
www.paj.gr.jp

燃料電池は何に使われているの?

家庭用の燃料電池として最近は普及しています。

また、トヨタ自動車などは燃料電池自動車の市販化に成功しており、
街を歩いていると見かけることがあるかもしれません。
toyota.jp
電気モーターで走りますが、いわゆるEV車ではなく燃料電池自動車です。

テスラなどのEV車ではリチウムイオン電池を使うため、水素を入れるのではなく直接充電します。
どちらが効率的かは見方によると思いますが、個人的には気体や液体を運ぶのは大変なので電気のほうが便利な気もします。

燃料電池は何がいいの?

燃料電池は利用する過程で、電気の他に水しか発生させません。

自動車においては燃料の燃焼によって二酸化炭素を多量に発生させるガソリンエンジンとの大きな違いです。

もちろん、水素を生成する過程で二酸化炭素などは発生していますが、基本的な考え方として生成するための設備が大規模なほど効率よく物質を変換することができるため、

小型のエンジンよりもエネルギーを無駄にすることなく活用することができるという説もあるようです。

また、石油のように原産国の制限がなく、多様なエネルギーから水素を生み出すことができるため、

日本のようにエネルギー自給率の低い国には必要な技術かもしれません。

そういえば水素水って

水です。

まとめ

とても身近な気体である水素はエネルギーになる。

水素エネルギーを使って走る車はすでに走り回っている。

水素エネルギー社会ではエネルギー自給率の低さのリスクを軽減してくれる。