◆水素エンジン･水素自動車の未来

◆水素エンジン自動車は既に公道を走行している？

　自動車の燃料はガソリンってイメージがあるけれど、今は水素で走る水素エンジンもあるんだよね。

　おっ！ポンちゃん良く知っているのぉ。

　うん、だってね、「このバスは水素燃料自動車です」って説明が書いてあるバスに乗ったことがあるもんねぇ♪
　水素燃料エンジンで走る自動車は水素を燃料としているから、ガソリンよりも排気ガスがとってもクリーンで窒素酸化物排出量もとっても低いんだよね。

　なるほど、しっかり勉強してきておるのぉ。
　確かに水素燃料で走行が可能な水素エンジンは「化石燃料」の枯渇問題や排気ガス(CO2)問題などの対策として重要な位置を占める分野なのは確かじゃ。
　多くのメーカーが水素自動車の開発を進めておるし、ポンちゃんが実際に乗ったように既に市場で活躍しておる水素燃料自動車も多くあるからのぉ。

※水素エンジン自動車は既に公道を走行している

◆環境にやさしいはずの水素エンジンが抱える課題

　ねぇ博士？「クリーンエネルギー」とか「エコ自動車」とかのイメージってどうしてもトヨタのプリウスとかのハイブリット自動車のイメージの方が大きいんだけどね、ハイブリット車はガソリンも使うからやっぱり(CO2)を排出するんだよねぇ。
　水素燃料だったら(CO2)は出ないはずだから、水素エンジンがもっともっと普及したほうがいいんじゃないのかなぁ？

　ポンちゃんは時々、素晴らしいことを言うのぉ。
　ただ水素エンジンはまだ多くの課題を抱えていておってのぉ、一般的に実用化に至り市場に広まるのはまだ先の話になるじゃろう。
　ポンちゃんが言うとおりメリットも大きいが、水素をエネルギーとして利用する為には多くの問題を解決していかなくてはいかんのじゃよ。

　んっ？時々？

◆電気自動車･ハイブリッド･水素自動車いったいどれが良いの？

　水素自動車が今後、実用化されるために必要となる最大の課題はやはり安全性が一番じゃ。
　現在、自動車市場はCO2を排出しないクリーンエネルギーや燃費の良い自動車の開発が急ピッチで進められておるのはポンちゃんも知っておるのぉ。

　うん、電気自動車(EV)やハイブリッド(HV)なんかがそうだよね。

　うむ、電気自動車や回生ブレーキを利用するハイブリッド、そして現在は外部から電気の充電も可能となったEVとHVの利点を合わせたプラグインハイブリッド(PHV)などもあるのぉ。
　そして水素自動車に代表される燃料電池を利用する燃料電池車(FCV)や燃料電池車とハイブリッドの利点を活かした燃料電池ハイブリッド(FCHV)などの開発もどんどん進んでおり既に製品化されてきておる。
　しかし、環境問題をクリアし安全性も求めるとなると燃料電池車(FCV)市場は様々な課題が残されており量産体制に入るまでにはもう少し時間が必要となるじゃろう。

◆製造過程で排出されるCO2も考慮する必要がある事を忘れてはいけない

　CO2排出の問題に代表されるように環境問題を考慮して安全性も求めるって大変なことなんだね。でも色んな分野から自動車が開発されているけれど、結局一番理想的な自動車市場っていったいどの市場なの？

　うむ、これは難しい問題じゃのぉ。資源や製造コストなどを一切考慮せずに考えた場合は、電気のみで走る電気自動車が最も理想的なスタイルと言えるのかもしれん。
　しかし、電気自動車を製造するためには大容量の充電池を確保する必要が出てくるのぉ。
　この繰り返し利用可能な大容量の充電池を製造するためには莫大なコストがかかり、また必要となる資源にも限りがある。
　単純に採掘と言っても採掘を行なう為の工業活動でははやはりCO2が発生する事になるしのぉ。
　また従来のガソリン車の燃費を圧倒的に向上させたハイブリッドシステムもまた、燃費は良くなったと言ってもガソリンという化石燃料を使用していることには変わりない。
　水素自動車は前述したように宇宙のおよそ７０%の質量を誇る豊富な元素である水素を利用する為、資源的な心配はもっとも少ないと言えるのじゃが、燃料用の水素を製造する際にCO2を排出するという問題を抱えておるのじゃ。

　どの市場も一長一短、利点と欠点があるってことなんだね。

　うむ、現在のところはそういう事になるのぉ。その為、各自動車メーカーはそれぞれの市場で開発を行いながら真剣に環境問題に取り組んでおるのじゃよ。

◆水素自動車の実用化に伴う2つの課題

　水素をガソリンの代用燃料として扱う試みはここ数年で大きく技術力が進展してきてはおるが、実はかなり古くからこの試みは行われてきておる。
　たくさんの化学物質の中から水素が選ばれた理由は、最も豊富にある元素であり、ガソリンなどの化石燃料ほどの効率はなくとも大きなエネルギーを発揮することができる為じゃ。
　しかし、実際に水素エンジンを搭載した自動車が普及した場合に、ガソリンスタンドのような燃料を補給する多くの設備を設置する必要が当然出てくるのぉ。
　これは同じ水素を使用する水素電池を使用する自動車においても同様じゃ。

【課題１】
水素自動車が普及するためにはインフラ整備を整える必要がある。

　また水素の製造の多くは天然ガスから生成されているという現実的な問題もある。
　天然ガスから水素を精製する過程において二酸化炭素を排出する為、水素エンジン単体における二酸化炭素(CO2)の排出が無かったとしても、製造過程からエネルギー燃焼までのトータル的なサイクルで考えると、二酸化炭素排出量はガソリンエンジンと大差がないという見解もあるのじゃ。

【課題2】
燃料としての水素はエネルギーを生み出した後に二酸化炭素を排出しないが、水素燃料を作る過程において工場などで二酸化炭素を排出する為、燃料の生成過程も含めてトータル的に考えていくことが重要

　水素って地球上で最も多い元素なんだよね。そんなに多いなら水素を天然ガスなどの化石燃料を使用せずに生み出すことができるようにはならないのかなぁ？

◆化石燃料を使用せずに水素エネルギーを産み出す方法

　化石燃料を使用せずに水素を生み出す方法は幾つかの方法があり実際に実用化されつつあるものもある。
　有名なところでは「バイオマス」による水素の製造じゃな。
　しかし、水素エンジンなどのエネルギー源として利用するにはまだまだ絶対量が乏しい為、水素自動車の燃料の確保という問題はクリーンエネルギーを考える上で今後も大きな課題となってくるじゃろう。

　二酸化炭素を全く出さない水素燃料だけの自動車って夢のまた夢なのかなぁ････

　それはこれからの化学技術の進歩にかかっているのかもしれないのぉ。
　但し本当にクリーンなエネルギーのみで自動車が走行できるようになるまでは、インフラ整備の問題や乗り越えなくてはいけない課題がまだまだ多くあるのが現実じゃ。
　水素は何と言っても爆発する危険性を持つ最軽量の気体でもあるしのぉ。色々難しい問題も多いのが現実じゃ。
　しばらくは電気自動車(EV)や更なるハイブリッドカーの技術開発と合わせてクリーンエネルギーを考えていく事が大切かもしれんのぉ。

　色んな角度からクリーンエネルギーの実現を考えていくってことだね。