水素燃料
水素分子を酸化・燃焼させる場合の水素燃料はエネルギー源ではないが、日本では新エネルギーの一つとされ、水素エネルギーとも呼ばれている(水素エネルギー社会 )。
水素エネルギー社会で用いられる水素の例としてグリーン水素(英: Green hydrogen)がある。。グリーン水素は、水を電気分解した際に、生成される水素のことである。使い道として、グリーン水素と二酸化炭素を合成することによって生成される合成液体燃料がある。この合成液体燃料は、ディーゼル燃料やガソリン燃料に約20%混ぜることが最も効果的とされ、また、LCAの二酸化炭素排出量の大半を占める、走行中に排出する二酸化炭素量を実質0にすることが可能であるとされている。この合成液体燃料の利点として、現在用いられているガソリンを利用できること、合成液体燃料の生成工場を設立することによって雇用を生み出せることがある。
水素単体を燃焼させた場合には二酸化炭素を排出しないが、風力発電や水力発電等で水を電気分解したり、超高温原子炉のような二酸化炭素を排出しない高温熱源による熱化学水素製造を行わない限りは、製造工程で化石燃料を消費するので二酸化炭素が発生する。また、水素の運搬、保存には低温化、高圧化等に他のにエネルギーを消費するという意見がある。酸化剤として純酸素を用いるロケットエンジン以外は窒素と酸素の混合物である空気を用いて燃焼させる以上、窒素酸化物の排出は避けられない。
しかし、この意見への反対意見として、排気に含まれる硫黄酸化物等の環境負荷物質(上記窒素酸化物を除く)を一切出さないこと。特に、火力発電以外、特に原子力発電、風力発電、水力発電などで補った分のエネルギーだけ、二酸化炭素や環境負荷物質が少なくなることがあげられる。また、送電や変圧時のロスを考えると、電気自動車などとコストは変わらないという意見も存在する。
水素燃料(水素分子)は、他の燃料・エネルギー源を消費して生産可能である。各種の生産方法が考えられる。
化石燃料(石油、天然ガス、石炭)から生産可能で(水蒸気改質)、現状は安価に大量生産されている。石炭からは石炭ガス化を経由する。化石燃料を用いるので二酸化炭素が発生する。
化石燃料・原子力等のエネルギー源から安価で大量の電力が得られるならば、水の電気分解により生産可能である。なおもしも再生可能エネルギー電力(風力発電など)を用いるならば、水素生産段階での二酸化炭素の発生を無くすことができる。
原子力を用い熱化学水素製造法(高温ガス炉)により、同じく、水から生産可能である