水素社会の水素の供給元

このQ&Aのポイント
  • 燃料電池者がトヨタから発表されていよいよ燃料電池車に乗れるようになりました。もちろん本格的な水素社会の到来は数十年先です。
  • 水素の供給元は現在のところ、副次的に発生する水素を利用するという方法が一般的です。しかし、発電して電気で水を分解する方法よりもエネルギー効率的でないと指摘されています。
  • 将来の水素発生方法には原子力を利用した方法が考えられています。福島原発の水素爆発は一例であり、高温と金属触媒が関与していました。今後、原子力を使用することで化石燃料への依存を減らし、効率的に水素を作る方法が研究されるかもしれません。
回答を見る
  • ベストアンサー

水素社会の水素の供給元

燃料電池者がトヨタから発表されていよいよ燃料電池車に乗れるようになりました。もちろん本格的な水素社会の到来は数十年先です。ところでその水素の供給元(=発生方法)はいかなるものでしょうか? 高炉等で副次的に発生する水素は余っているものなのでそれを使うというのならともかく、発電してその電気で水を電気分解というのでは、初めからその電気を電池に充電してEV走行したほうがエネルギー効率的にはるかにましです。燃料電池の水素を発電した電力で電気分解しているようではEVの1/3程度のエネルギー効率でしかありません。 燃料電池の変換効率(発電効率)は現時点では40-50%でしかありません。仮に水素があったとしてもそれをそのまま発電所で燃やして発電したほうが効率的にましです。 電池は重いので現時点では自動車の航続距離に難がありますが、ここ十年で空気電極ができれば正極が要らなくなるので現在の半分になりますし、30年もすれば電池の性能ははるかに上がるものと思われます。マグネシウム電池が実用化されるかもしれません。 燃料電池車の前提は水素が余っていることです。そのようなことが30年後に起こるのでしょうか? 30年先の水素発生方法はどういった方法を想定しているのか教えてください。 福島原発で水素爆発が起きましたが、あれは二千数百度というかなりの高温と触媒的な金属が要因で、それがあれば原子力で(つまり化石燃料に頼らずに)水素を作れるということです。そういう方法を考えているのでしょうか?

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • jkpawapuro
  • ベストアンサー率26% (807/3025)
回答No.4

工業的に一番一般的な水素の大量生産法は天然ガス(メタン)を高温下で高温蒸気を吹き込む方法です。 家庭用給湯器エネファームでやってるやつです。 大量生産できるようになれば、価格的にはガソリンよりは安くなるように思えますが、結局水素の輸送貯蔵法が解決できないことには意味がありません。 そもそもガスを燃料にしたければガス自動車作ればいいだけですしw 化石燃料に頼らない方法は現状ほとんどありません。 おそらく燃料電池車などという夢が生まれた30年も前は、50年後100年後の未来は全てのエネルギーは原子力発電所から生み出されると夢見たのでしょうね。 現状ではあまり将来の役に立つ見込みは無いですよ。

subarist00
質問者

お礼

ご回答ありがとうございます。おっしゃるとおり輸送にも様々な問題があるのですが、まず発生しないことには話になりません。やはり原発のあまったエネルギーで水素を作りまくるという発想だったのかもしれませんね。 もしも原発のあまった電気を全て水素に返還して用いることができるのなら、夜のあまった電気は水素に変換してしまえばいいことだし、出力調整が難しいという原発の問題を解消できます。実はフランスは夜の余った電力をスイスに売り、スイスはそれを使ってダムの水をくみ上げ、その水力発電の電気をイタリアに売っています。水素社会が来れば干上がるのはスイスでですね。

その他の回答 (6)

回答No.7

頭の良い人たちの計画には関心するばかりです~ 原子炉による熱分解で水素生産するという提案は50年以上前です。 燃料電池もその頃から公表され研究が進みました。 海水を燃料に変えて用いるという提案は対戦前1930年代日本でも 有りました、山本五十六も真剣に検討したと伝えられています。 それらを記憶した上で最近のアメリカ軍が海水中の二酸化炭素 等を利用して燃料に用いる実験に成功したとの事があります。 という事は・・・ 海水から炭素化合物を作りそこから水素を得て燃料電池を稼動 させ電気を得る。船舶と潜水艦に適した推進機関が作れます。 燃料電池の効率は使える程度になったので今は化学反応の開発 に重点が移ってる訳ですね。そして実用化の目処がついた現在。 日本周辺に海水は大量に在ります。 30年先には海水から水素を取り出し燃料電池に用いる技術が 実用化され一般に普及してると考えます~

subarist00
質問者

お礼

ご回答ありがとうございます。原子力利用は50年以上前でしたか。 しかし無理に海水から取り出さずとも日本は幸いにして雨が多く水資源の豊かな国なので淡水が使えると思います。でも炭素化合物ってどうやって合成するんでしょうね。植物の光合成だってCとOの結合を切っているわけではなくて、CO2に水のHをくっつけているだけだったと思いますが。

  • okormazd
  • ベストアンサー率50% (1224/2411)
回答No.6

もともと水素なんて、自然界に単体であるわけでもなく、自然に生成するものでもありません。何らかの方法で製造することになりますが、効率は良くありません。 質問No.8826078の回答をご覧ください。電解による製造でのエネルギー効率は、80%ほど、燃料電池の効率は、40~50%程なので、総合効率は40%弱です。熱も利用すれば、50~60%程度にはなるでしょうが、最新の発電システムでは、すでにその程度にはなっています。輸送や貯蔵にも難点があって利用が簡単に便利に行くとも思われない。原発は、廃棄物の処理法もないのに推進し、水素エネルギーはそもそも水素がないのに推進しようとしている。私の理解を超えているが、私が何にも知らないからなのか。戦時中のバカどもが水から石油が採れると真剣に取り組んだのを思い出す。 こんな水素エネルギーを考えるなら、CO2エネルギーでも推進したらどうかと思う。CO2を還元して炭素あるいは炭素化合物を得る。それをエネルギー源として利用すれば、地球温暖化は解決する。水素エネルギーのシステムとまったく同様です。貯蔵・輸送も問題なく、水素エネルギーより優れていやしないか。どうやって還元するか、還元に水素を使うのは面白すぎるが、光化学的方法などが研究されている。

subarist00
質問者

お礼

ご回答ありがとうございます。なんだか見えてきました。多分原子力発電を作りまくって、余った電力で水素を作りまくる気でいたんじゃないでしょうか。目論見が外れたのだから修正する勇気が必要ですがその勇気がかけらもないのが日本ですからこのまま大損失へ突き進んでいくことでしょう。このような無駄な税金の支出を続けるようでは日本の財政破綻も我々の次の世代の飢え死に阿鼻叫喚も規定路線ですね。

  • rokutaro36
  • ベストアンサー率55% (5458/9820)
回答No.5

(Q)バイオエタノールも同じことだと思いますが、日本ではなかなかコストが難しいかもしれませんね。 (A)なので、未だに、研究段階なのですよ。 いずれにしても、コストが安くなければ、意味がありません。 高コストならば、蓄電池を使った電気自動車に軍配が上がります。

subarist00
質問者

お礼

ご回答ありがとうございます。 >コストが安くなければ、意味がありません。 まさにおっしゃるとおりです。太陽光発電だってそうで、2006年ごろ補助金だしまくったドイツにソーラーパネル生産量で抜かれただのと馬鹿騒ぎするクソな国会議員がいて、迷惑に思ったのを覚えています。当時は(今でも)明らかにコスト高であり、いまだ研究の域を出ていません。それをドイツに抜かれただの世界一を奪われただの、馬鹿の一つ覚えで騒ぐ姿は精神疾患でも患っているかのようでした。 似た例では「強い社会保障で強い経済」とか言うのもありましたが狂った人に政治は任せたくないものです。

noname#209171
noname#209171
回答No.3

こんにちは。 電気分解で苛性ソーダ、苛性カリを生産するために電気分解によって発生する水素は、100%回収されることなく大量に捨てられています。これはあまり知られてはいないことですが、それは約20~30年以上も前から続けられていたことです。 捨てられた水素はそのまま大気中に放出されていたのですが、近隣工場などに設置してある可燃性ガス測定器で、あまりも水素ガスが可燃性ガスとして検知がされるので苦情や騒ぎにまでになって大問題になっていました。 そのため現在では余ってしまった水素は大気中に放出されることはなく、民間にも行政にでも極秘で大きなフレアースタックと呼ばれる煙突のようなものを作り、一年中24時間燃焼させて処理されています。 10数年後は、この捨てられている水素が自動車の燃料として使われている可能性が高いと私は考えています。とは言っても10数年後の水素ガス自動車の台数はまだ少ないはずですなので水素の供給はそれでも余るはずだと思います。 現代は情報社会と言われ、知りたいことを調べればなんでも分かるようになっているとされていますが、実はそのようなことは完璧なことではなく、隠ぺいされたり秘密にされていることはなかなか表に出てこないのが実情です。 10数年後、大量に捨てられていた水素ガスがすべて回収されて安く自動車を走らせるための燃料とする技術が確立された時点で、この秘密にされていたことや隠ぺいされたことが、「水素ガスの無駄をなくしまた。」というフレーズで商業化にされることになると予想しています。 あと、30年後のことは全く分かりません。

subarist00
質問者

お礼

ご回答ありがとうございます。おっしゃるように副生成品としての水素はありますね。てんぷら油で走るディーゼルみたいなもので、それほどの台数に供給できるものではないでしょう。それにその複生成品としての水素も最近は結構現地で利用されている向きもあると聞いています。

  • rokutaro36
  • ベストアンサー率55% (5458/9820)
回答No.2

現在の水素は、実は、石油を分解して、水素を取り出しています。 つまり、水しか出ないと言いながら、実は、 ガソリンを消費しているのと根本は同じです。 では、将来はどうするのか? 電気分解していたのでは、効率が悪すぎます。 なので、植物などを利用して、いきなり水素を取り出す研究をしています。

subarist00
質問者

お礼

ご回答ありがとうございます。バイオ水素ですか。それができたら面白いのか。でもバイオエタノールも同じことだと思いますが、日本ではなかなかコストが難しいかもしれませんね。

  • tzd78886
  • ベストアンサー率15% (2589/17100)
回答No.1

仰る通りです。私はかなり前から掲示板にこの点の疑問を呈してきました。誰からも明確な答えを得られていません。 水素が発生する井戸が発見されたというなら別ですが、現状では電気分解にしろ、石油から取り出すにしろ、大量のエネルギーを必要として、地球温暖化対策には全くなりません。そんなことに電気を使うことができるならその分生活や産業に振り分ける方が経済的です。 航空機は電気で飛ばすことはほぼ不可能です。模型レベルはともかく、輸送機関としては少なくとも今世紀中はあり得ません。つまりその時点で化石燃料が経済的に合わなければ、割高でも水素に頼るしかないのです。

subarist00
質問者

お礼

ご回答ありがとうございます。やはりみんな思っているのですね。 ついでに言うと運搬も非常に効率が悪い。プラントメーカーがシクロヘキサンに水素を脱着する方法を開発しましたが、分子量で見ると98のうちの6の分だけが燃料の水素。残り92は運搬のためのタンクと同じ。しかも吸熱反応。 700気圧の高圧水素タンクだってガソリン35リットル分のエネルギーを持つ水素を充填するのにガソリン2リットル分のエネルギーを消費。一体なにやってるんだか。 30年後に今は無い発生方法が得られるのであればそれを知りたいところではありますが。

関連するQ&A

  • 水素社会の意義

    私は中学時代の理科の授業で燃料電池について勉強しました。 電気を取り出しても水しか排出しないので地球環境を考える上で注目されていると習いました。 しかし、実際には水素を作るために天然ガスから取り出したり、水の電気分解で取り出したりと、エネルギーを使って水素を取り出すことからはじめなければなりません。この意味で、水素社会というのは水素だけをエネルギー源として使うのではなくて、ほかのエネルギー(主に電気)と共存して水素を使う社会なのだと思いました。 私が知る限りでは、自動車への応用が一番身近だと思います。 自動車の主流は「ガソリン車→ハイブリッド車→電気自動車→燃料電池車」という順序を追っていると思います。燃料電池車は”蓄電”という点でリチウム電池よりも優れているのではないかなと考えています。 結局何を質問したいかと言うと、将来における水素(また燃料電池)の意義(どのように活用されるか)ということです。 結局は、将来も主流のエネルギーは電気であり、発電方法としてではなく蓄電という観点から燃料電池が注目されているのではないか、と思えるのですが実際はどうなんでしょうか?(燃料”電池”なので当然のことかもしれませんが。) 自動車以外に、燃料電池の応用例はありますか? あとこれは蛇足なんですが、天然ガス自動車のように水素ガス自動車なら比較的簡単に作れそうな気がするんですが、将来水素ガス自動車と燃料電池車とが競争していく見込みはありますか?

  • 燃料電池に使う水素の作り方

    燃料電池は環境に良いと謳われていますよね。 なんでも水を原料とする水素を燃料に使うから資源はほぼ無限。 全く持って夢のエネルギーみたいに言われてますが水素って今の所、 電気分解とか他のエネルギーに頼ってしか作り出せませんよね。 それでもって電気分解に使う電気はどうやって作るかって言うと化石燃料を燃やして発電して・・・ 何かとてつもなく本末転倒ですよね。 無駄にエネルギーの確保経路を延ばしただけというか・・・ そこで他に水素のエコロジーな作り方というのは存在しないのでしょうか? 自分的には太陽光発電の電力で水を分解して、水素作ってというのが理想に思えるのですが実際どうなんでしょう? でもこれだとそのまま電気自動車にしたほうがいいですね・・・

  • 電気エネルギー確保に水素利用の効率は?

    人類はCO2を発生する化石燃料をふんだんに使っている一方、地球温暖化抑制の重大な課題に悩んでいます。クリーンエネルギーとして太陽、風力、水力、地熱、波力などでは人類が必要とするエネルギーを賄いきれない。 地球には水素が無尽蔵に存在しています。水を電気分解すれば安全無害な工程で水素が得られます。その水素の燃料電池で発電して、その電気を使って電気分解し、余った電気を市民が使う。このサイクルを充実拡大すれば、やがて装置設備も安価に出来て、化石燃料は不要になる。と、この理想を考えるのですが、なぜかメデイアもあまり主張もしない。識者のご意見を知りたいのであります。 質問1.このサイクルが進まない理由は何んでしょうか? 質問2.電気分解に要する電力は水素電池の作る電力の何%に当たるのか?

  • 燃料電池の効率について

    燃料電池って、水素と酸素を燃料にするのですが、 その水素と酸素はどうやってつくりますか? 私の想像ですが、水素は水の電気分解、酸素は空中からでしょうか? 質問の要点は、こうして作った水素と酸素を燃料にして発電しても、燃料を作るときに必要なエネルギーが大きかったら、本末転倒の気がするのです。 燃料電池搭載の自動車など開発中だと思いますが、燃料が高かったらエコにならないですよね。 まあCO2が出ないので環境性能は期待できると思いますが、エネルギー効率自体は、全体で見るとどのくらいあるのですか? また大規模の燃料電池発電所みたいなのは、将来できますか?

  • 風力発電機をのせたイカダが水素を作る。

    数年前の新聞で読んだんですが、海上に1km四方のイカダを浮かべ、その上に数本の風力発電機を乗せ発電し、その電気で海水を電気分解し、水素を作る。と言うのが載ってました。 けっこう真剣に研究していた団体だったと思います。 この詳細や、続編なんかご存じの方いましたら教えてください。 今、バイオエネルギーに力を入れ、生産していろいろ問題も出てきていますが、合わせて水素燃料や燃料電池の開発も急務だと自分は思っています。 低コストで水素を製造出来ればかなり現実味を帯びると思いますが。

  • 燃料電池に必要な水素について

    燃料電池に欠かせない水素ですが、水素の精製はどうなっているのっですか?メタン等では結局CO2が出ますし、太陽電池で水分解するなら、太陽電池の電気エネルギーでそのままモーター回せばいいきがしますし。完全クリーン車では、水素をどのように作れば最もいいのですか?

  • 原発で水素が発生し、水素爆発をしたことから

    クリーンエネルギーである水素を水からつくるのに電気分解をするためコストが高くなると聞いています。原発で発生する水素を回収して水素で走る自動車の燃料として利用できないのでしょうか?水素と酸素が発生してそれをまた、水に戻しているとありましたが、せっかく水素と酸素が発生しているのであれば他に利用することを考えたほうが良いと思いますが。他に、燃料棒が露出して水蒸気と反応して水素ができるのであれば危険性がなく、安全なそういうシステムをつくって水素を安くつくることができないでしょうか?

  • 燃料電池と水素エネルギー社会について

    燃料電池と水素エネルギー社会について質問します。 ある本に、「燃料電池によって水素エネルギー社会がくる。」という趣旨のことが書いてあって各種燃料電池のことが紹介してありました。(固体高分子型とか高温型燃料電池とか。) しかし、どれを見ても天然ガスやメタノールを使うようです。 海の水には水素がいっぱい含まれているように思うのですが、水から水素を取り出して燃料電池などでエネルギー源として使うことはできないのでしょうか。また、そのような研究は行われていないのでしょうか。 (もし行われているとすれば、どの程度進んでいるのでしょうか。)

  • エネルギー変換効率について。

    水素を燃料として使う場合には2通りあって、1つは水素を燃焼させて力学的エネルギーを取り出す方法、もう一つは燃料電池を使って電気化学的エネルギーを取り出す方法があると理解しています。燃料電池のエネルギー変換効率は40~60%と聞きますが、水素を燃焼させた場合の変換効率はどのくらいなのでしょうか?水素自動車の記事を読んでいて疑問を抱きました。

  • 水素の効率

    電気分解で水素 1Kg を電気分解で作るのに必要な電力の Wh はどのくらいでしょうか。 1kgの水素を燃料電池で電力に変えた場合、どのくらいのWh でしょうか。