ハイブリットカーや電気自動車（EV)など、環境にやさしい自動車に注目が集まっている昨今、トヨタから水素自動車が発売します。これもまた、環境にやさしい次世代型エネルギーとして注目されている技術です。この水素で動く車の発表は何年か前にあったのですが、ようやく市中へ出回ることになりました。
水素をエネルギーに
水素というとどういう印象がありますでしょうか。もしかしたら原子力爆弾より強力な水素爆弾なるものもあるので、水素をエネルギーに、と考えるとちょっと怖いイメージを持っている人もいるかもしれません。
水素は理科の授業でも序盤にでてくる元素です。「すいへーりーべー」と覚えた人も多いでしょうが、それの”すい”が水素です。
水素自体は地球上のあらゆる物質から取り出すことができ、また有害物質を排出しないことから次世代エネルギーとして注目が集まっていました。
しかし、一般的な化石燃料を燃やしてエネルギーに変える場合は
化石燃料→エネルギー
とストレートに変換できたのですが、水素の場合は
なにか→水素→エネルギー
と、一つ変換作業が増えることになります。結果的にエネルギーロスが多く、実用性は難しいという見解も多く見られました。その中で、トヨタが水素エネルギーによる自動車を販売まで持っていったのは評価すべきでしょう。
燃料電池の仕組み
水素エネルギーが直接車を動かすというよりは、水素によって発電しながら動く電気自動車、という方が近いかもしれません。
一般的な発電で考えると、火力発電は石油などを燃やした熱でタービンを回し、発電します。
石油など→タービン回す→発電
と段階を踏まないと発電できません。ここでエネルギーロスがあります。
一方、水素などを使う燃料電池は直接電気エネルギーへと変換することができます。
水素→発電
と、エネルギーロスが少なく、効率がいいという考え方もあります。空気中の酸素と結びつくので、排出されるのはH2O、つまり水のみとなります。
究極のエコカーとは
電気自動車は、エコカーのように感じますが、結局電気を充電するために化石燃料を燃やしたり原子力を使ったりしないといけないため、発電自体の環境エネルギー化が進まないと意味がない、という考え方もあります。
そういった点では、水素エネルギーの自動車は究極のエコカーのように感じます。
水素自体はどうやって作られるのでしょうか。水素自体は、中学生でも教室で取り出すことができるくらい簡単なものです。
水はH2Oなので、水を分解すれば水素と酸素を取り出すことができます。水はその辺にたくさんあるので、これならばクリーンだ、と思えそうです。しかしながら、水を電気分解して水素を取り出すのはけっこう大変で、かなりの電力を必要としてしまいます。その電力を確保するのに化石燃料を燃やすわけで、究極とは言い難いです。
ガソリンスタンドに変わる現在の水素ステーションの水素は、石油やガスから水素を取り出しています。結局は化石燃料に頼らざるを得ず、また水素を取り出すときに二酸化炭素を排出してしまうことになります。
なかなかうまくいかないものです。
しかし、技術が進むことによって水素をクリーンに取り出すことさえできれば、人間社会にとっても重要なエネルギー源になるかもしれません。今後の水素エネルギーの技術革新に期待ですね。