特別インタビュー

水素は電力の面でも大きな役割を果たします。カーボンニュートラルに向けて、これから再エネをさらに増やしていく必要があります。 し か し、 天 気 や 季 節、 時 間 帯 に よ っ て、たりします。しかも、電気は貯めることがむ

水素の力でカーボンニュートラルへ
近年、水素は次世代エネルギーとして大きな注目を集めています。水素とはどのようなずかしいエネルギーです。

再 エ ネ の 発 電 量 は 多 く な っ た り、 少 な く な っ

エ ネ ル ギ ー な の で し ょ う か 。 東芝エネルギーシステムズ（株） 水素エネルギー技師長の佐性は叫ばれていましたが、首相が宣言したこ（編集部）

東芝は、発電から送配電、蓄電に至るまでとは日本の水素研究にとっても大きな起点に藤純一さんに伺いました。

幅広くエネルギーに携わる事業を進めていまなりました。

二〇二〇年、当時の菅義偉首相が所信表明演

日本で水素が大きな注目を集めたのはは、純水素燃料電池システム「 H2Rex™
」を自治体や企業に提供しています。

エネファームを実用化しました。そして現在す。二〇〇〇年代には、家庭用の燃料電池の発生させる「燃料電池」の開発を始めていま代から、水素と酸素を化学反応させて電気をきます。この点を考慮すると、カーボンニュが、その代替として水素を利用することがでが生み出す熱を使う産業がたくさんあります

なければいけない場面があります。化石燃料

トラルにしなければなりません。もあります。それらを含めてカーボンニューせん。当然ですが、産業から排出されるＣＯ ２

Ｃ Ｏ ２の 排 出 は 火 力 発 電 所 だ け では あ り ま

水素の使い道す。 最 終 的 に、 Ｃ Ｏ ２の 排 出 量 を ゼ ロ に す る
た め に は ど う し た ら い い の か と い う こ と は、昔から研究していました。

説で「二〇五〇年カーボンニュートラル、脱ートラルにとって、水素は非常に重要な位置●水素貯蔵タンク

水素の研究については、東芝は一九六〇年炭素社会の実現を目指す」と宣言してからで付けになってきます。

2023年（令和5年）1月号

原子力文化

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産業や私たちの生活では、化石燃料を使わす。世界的にもカーボンニュートラルの必要

出典 : 東芝エネルギーシステムズ㈱カーボンニュートラル実現のための水素利用

P2G

水素燃料
他： 水力、地熱等

熱利用

工業プロセス部門
還元剤利用

大規模な水素需要が見込まれる発電所等を含む港湾・臨海部、空港などを中心に、多様な分野で集中的に水素利活用の実証を行う。
再エネ等の地域資源を活用した自立分散型エネルギーシステムの実証・移行支援・普及も併せて実施する。

© 2022 Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation

P2G : Power to Gas
P2C : Power to Chemicals

家庭・オフィス部門
Fuelcell
CO₂

METI グリーン成長戦略 より

再生燃料
CO製造

水素燃料
CO₂電気分解 CO

産業部門
熱利用水素運輸部門
FC、e-fuel
再生原料
合成燃料・化学
原料製造

太陽光発電

再生原料
水素製造
風力発電

水素発電

P2G
水電解

再エネ

エネルギー転換部門
水素燃料

き に、 余 剰 電 力 か ら 水

し ま す。 天 気 が 良 い と整力として水素を利用

向 け て 重 要 な エ ネ ル ギ ー 源 に な る、 と 期 待

水 素 」 と 呼 ば れ、 カ ー ボ ン ニ ュ ー ト ラ ル に出 し な い の で、 こ れ ら の 水 素 は「 ク リ ー ン

れ た 水 素 は 、 製 造 工 程 に お い て Ｃ Ｏ ２を 排さ れ ま す。 再 エ ネ や 原 子 力 を 利 用 し て 作 ら素を作って貯めることされます。

そ こ で、 再 エ ネ の 調で、 電 力 不 足 に 備 え ら

換 し て、 使 う こ と を作った電力を水素に変

そ し て 将 来 的 に、 水 素 は 作 る だ け で な く、観点からも期待されます。

ら れ ま す。 水 素 は エ ネ ル ギ ー セ キ ュ リ テ ィ のると、エネルギーの国産化率・自給率を上げ

また、日本で水素を作れるようになってく（Ｐ２Power to GasＧ ） と い い ま す。 Ｐ ２

利 用 す る と こ ろ を 広 め て、 い か に サ プ ラ イ チ

れ ま す。 こ の よ う に、Ｇはカーボンニュート

ェーンを構築できるかがカギとなります。

を排出しない原子力発るという方法や、ＣＯ ２素を作って輸入してくす い 国 外 で、 大 量 に 水ます。この施設では、太陽光から電力を生みィ ー ル ド（ Ｆ Ｈ ２ Ｒ ）」 の 実 証 を 行 な っ て いの 委 託 を 受 け、
「福島水素エネルギー研究フて、東芝は福島県の浪江町で、ＮＥＤＯ（注１）サプライチェーン構築に向けた実証とし水素の利用先ラル実現に向けた東芝の取り組みの一つです。
水素の供給について電所の電力を利用して、出し、その電力で水素を作っています。

は、 再 エ ネ を 利 用 し や水素を作る方法もあり水素は化石燃料からると、おおよそ四五〇〇世帯のエネルギーを製造能力は、一般家庭の消費電力量に換算す

福島水素エネルギー研究フィールドの水素作ることもできますが、賄えるくらいの規模です。

ます。

そ の 場 合 Ｃ Ｏ ２が 排 出

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2023年（令和5年）1月号 原 子 力 文 化特別インタビュー：フリー水素の力でカーボンニュートラルへ作った水素は福島県内のいくつかの施設に輸送して、そこに設置されている東芝の燃料電池などに使用されています。

水素を生み出す三つの装置

水素は水を電気分解する「水電解装置」を使用して作ります。これは三つのタイプに分でも非常に貴重な金属を使っていて量に限り

危 険 物 で あ る こ と に 違 い は あ り ま せ ん。 物 質

源 は、 Ｌ Ｎ Ｇ に し て も、 ガ ソ リ ン に し て も、の 特 性 と 特 徴 を し っ か り と 理 解 し て、 対 策 をがあるからです。
東芝はＰＥＭの研究開発にも取り組んでい水 素 の 特 徴 は 無 色 無 臭 で あ る こ と。 臭 い もすることが重要です。

較して、一〇分の一のイリジウム量で同等のしなければ、色も見えません。そして、非常ます。技術開発を進めて、既存のＰＥＭと比性能を実現しました。さらに技術開発を進め、に着火しやすいです。可燃範囲がとても広く、

空 気 中 の 水 素 濃 度 が 四 ％ か ら 七 五 ％ で、 着 火これから製品化を目指しています。
三つめは固体酸化物型電解セル（ＳＯＥＣ）

で も 開 発 し て い る の は 数 社 し か あ り ま せ ん。

危 険 と い う こ と を し っ か り と 理 解 し、 管 理 す

水素は密閉空間にあると、充満して非常に源があると燃えます。

一つめはアルカリです。これはアルカリ液

東芝はこのＳＯＥＣの開発を行なっていまることが必要です。

です。こちらはまだ研究開発段階です。世界の中に電極をつけて、電気をかけることで電す。ＳＯＥＣのメリットは効率にあります。

かれます。

気分解するというタイプで、昔からの技術でまた、水素は空気よりも軽く、拡散がしや知して、漏出を止めます。

万が一、水素が漏れた場合には、素早く検アルカリやＰＥＭと比べて、ＳＯＥＣは約

これから水電解装置を伸ばしていくときのキ三 〇 ％ か ら 四 〇 ％ ほ ど 効 率 が 良 く な り ま す。

す。そして、水電解装置で最も大型化されている技術です。
二 つ め は 固 体 高 分 子 膜 型（ Ｐ Ｅ Ｍ ） で す。

一方で課題もあります。電解質にはセラミすいという特徴もあるので、外気をよく通し、いうメリットがありますが、触媒に貴金属をックスを使いますが、それを反応活性させる

こ の よ う に 東 芝 は、 半 世 紀 以 上 前 か ら 水 素ー技術ではないでしょうか。

使う必要があるというデメリットもありまために約七〇〇度まで温度を上げる必要があの 研 究 を 進 め、 カ ー ボ ン ニ ュ ー ト ラ ル 社 会 実

ＰＥＭは大型化しやすい、運転もしやすいとす。 し か し、 ア ル カ リ 溶 液 は 危 険 性 が あ り、ります。その過酷な温度下で、いかに耐久性現に向けて、安全に、安心して使える技術を新エネルギー・産業技術総合開発機構（注１）ＮＥＤＯ：国立研究開発法人

開発し、提供しています。

を防ぎます。

濃 度 を 四 ％ ま で 上 が ら な い よ う に し て、 事 故取り扱いに注意しなければならないので、アを伸ばせるかが技術課題です。

ジがありました。しかし、高熱のエネルギー水素は、昔から「爆発する」というイメー

水素の安全性はルカリより扱いやすいＰＥＭは、現在とても注目されています。
ところが、ＰＥＭの容量がどんどん大きくなってくると、今度は使用する貴金属に課題がでてきます。ＰＥＭの触媒として使っている金属はイリジウムといって、貴金属のなか2023年（令和5年）1月号

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