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水素エネルギーについて知っておきたい5つのこと


水素エネルギーについて知っておきたい5つのこと

発電システムといえば、火力、水力、太陽光などが主流だが、近年「水素による発電」が世界中で注目を集めている。水素を利用して電気を生み出す水素発電のメリットは、環境問題の要因となる二酸化炭素(CO2)を排出しないということ。

日本を含む世界各国が二酸化炭素の削減に向けて取り組む中、クリーンなエネルギーとして水素を有効活用して、こうした課題に挑戦する東芝の水素事業について、「そもそも水素って何?」「水素をつかった発電ってどういうこと?」といった疑問に答えながら、紹介していく。

1. 水素で発電?

宇宙に最も豊富に存在する元素「水素」。一般に「水素」という場合、二つが結びついた水素分子(H2)を示すことが多い。地球上では、水素分子の状態で存在することはほとんどなく、水(H2O)のように化合物として大量に存在している。水素を人工的に作り出すことは簡単である。小学生の頃、理科の実験で「水の電気分解」を行った経験はないだろうか。電気を加えることで、水(H2O)を水素(H2)と酸素(O2)に分解することで、水素を作り出すことができる。

水素から電気を作る仕組みは、この水の電気分解と反対の原理を利用する。つまり、水素(H2)と空気中の酸素(O2)を化学反応させることで、電気と水(H2O)を作り出すことができるのだ。

燃料電池の仕組み

作り出した水素はためることもでき、電気が必要な時に水素を電気に変えて使うことができる。この仕組みを利用したのが燃料電池であり、水素と酸素の化学反応によって電気エネルギーを生み出す発電装置である。

2. 水素って何がすごいの?

水素をつかった発電の最大のメリットは、発電時に環境問題の要因となる二酸化炭素(CO2)を排出せず、クリーンで環境に配慮しているということ。水素は化石燃料から作り出すこともでき、現在の燃料電池車の燃料の多くはこの手法を採用しているが、再生可能エネルギー(風力、水力、太陽光など)を用いて水を電気分解することができれば、水素を作るところからCO2をほとんど発生させない仕組みを実現することができる。

水素は、電気エネルギーに変えて利用することもできれば、燃料としてそのまま使うこともできる。いろいろな場所で活躍できるのだ。燃料電池の大型のものは発電施設として、中規模のものは駅やオフィスビルに、小規模なものは自動車や船舶などの駆動源に使うことができる。

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