2017年12月26日に日本の「水素基本戦略」が取りまとめられ，2050年を視野に入れた水素社会実現に向けて将来目指すべき姿や目標として官民が共有すべき方向性・ビジョンが示された（再生可能エネルギー・水素等関係閣僚会議，2017）。その中で，水素は炭素分を含まず燃焼時に二酸化炭素（CO₂）を排出しないという環境特性はもちろんのこと，エネルギーキャリアとして再生可能エネルギー等を貯め，運び，利用することができる特性（貯蔵性，可搬性，柔軟性）を有しており，海外の豊富な再生可能エネルギー資源や未利用エネルギー資源，CCS（Carbon dioxide Capture and Storage）適地等を活用することが可能となるため，エネルギー資源の乏しい日本にとって，水素はエネルギー安全保障と温暖化対策の切り札となり得ると述べられている。
 その水素社会の実現に向けた基本戦略の一つとして，低コストな水素利用の実現が挙げられており，海外の安価な未利用エネルギーとCCSを組み合わせ，または安価な再生可能エネルギーからの大量水素の調達を基本アプローチとしながら，2030年頃に年間30万t程度の水素の調達と30円/Nm³程度の水素コストの実現を目指し，将来的に20円/Nm³程度までコスト低減し，環境価値も含めて既存のエネルギーコストと同等のコスト競争力を実現することを目指すとしている。
 現在実用化されている水素製造技術は，大きく分けて水電解，副生ガス精製，および水蒸気改質法等の改質精製の3つである（環境省，2022）。その改質精製技術の一つにメタン直接改質（DMR: Direct Methane Reforming）法がある。DMR法は，メタンを原料としてFe，Co，Ni等の金属触媒粒子を用いて熱分解させ，水素とカーボンナノチューブ（CNT）等の固体炭素を生成するクリーンな反応（（1）式）である。このDMR反応は，現在工業的に広く用いられている水蒸気改質法（（2）式）と比較した場合，メタン1分子当たりの水素生成量は1/2であるものの，水素生成に伴う直接的なCO₂の発生がない，すなわちCO₂フリーな反応となり，得られる水素はターコイズ水素と呼ばれる（Federal Ministry for Economic Affairs and Energy, 2020）。一方，水蒸気改質法で得られた水素は，CCS技術を用いればブルー水素，そうでなければグレー水素に位置付けられる。
 CH₄→2H₂+C（カーボンナノチューブetc.）（1）
 CH4+2H₂O→4H₂+CO₂（2）
 また，DMR法で得られたCNTをカーボンブラック等の他炭素材料の代替として利用すれば，さらなるCO₂削減が期待できる。すなわち，DMR反応技術は，CO₂フリーのクリーンな水素製造と高機能なCNT製造の両立を可能とするSDGsおよびカーボンニュートラル実現に貢献可能な技術であると言える。本稿では，鉄系触媒によるDMR反応で得られる水素およびCNTの特性について紹介する。

カテゴリ: 化学
質問: 2030年ごろの水素のコストを、将来目指す低コストまで下げるには、1Nm³あたりどれくらい削減が必要でしょうか。
回答: 削減が必要な水素コストは、10円/Nm³です。