水素とは?
水素は、元素の一つです。元素記号は「H」、原子番号は「1」で、最も軽い元素です。宇宙で最も多く存在する元素ともいわれており、太陽などの恒星にも多く含まれています。
地球上では、水素だけの状態で大量に存在しているわけではなく、水や天然ガス、石油、バイオマスなど、ほかの物質と結びついた形で存在しています。
そのため、水素をエネルギーとして使うためには、こうした物質から水素を取り出す必要があります。
水素の特徴
水素は、通常「H₂」という分子の形で存在しています。無色・無臭の気体で、空気よりも非常に軽いことが特徴です。また、酸素(O₂)と反応すると水(H₂O)になります。
水素の融点は約マイナス259℃、沸点は約マイナス253℃。非常に低い温度で液体になるため、液化して運ぶ場合には、専用の設備や管理が必要です。
水素の性質としては、燃えやすいこと、空気より軽く拡散しやすいことがあります。利用する際には適切な設備や安全管理が必要ですが、性質を正しく理解して取り扱うことで、安全に利用することができます。
水素が注目される理由
水素が注目されている大きな理由は、利用するときに二酸化炭素(CO₂)を排出しないことです。水素を酸素と反応させてエネルギーを取り出すと、発生するのは主に水です。
また、水素は、水を電気分解する方法のほか、天然ガスやバイオマスなど、さまざまな資源からつくることができます。また、天然ガスや石油などの化石燃料は限りある資源ですが、将来にわたって使い続けることができます。再生可能エネルギーでつくった電気を使って水素を製造すれば、つくる時もつかう時もCO₂を出さないエネルギーとして活用できます。
グリーン水素とは?
水素は、製造方法の違いによって「グレー水素」「ブルー水素」「グリーン水素」などと呼び分けられることがあります。水素そのものに色がついているわけではなく、どのような方法でつくられたかを分かりやすく示すための表現です。
グレー水素は、天然ガスや石油などの化石燃料を原料として製造される水素です。現在、広く使われている製造方法の一つですが、製造の過程でCO₂が発生します。
ブルー水素は、グレー水素と同じように化石燃料を原料としますが、製造時に発生するCO₂を回収・貯留することで、大気中へのCO₂排出を抑える水素です。
グリーン水素は、太陽光や風力などの再生可能エネルギー由来の電力を使い、水を電気分解してつくる水素です。利用するときだけでなく、製造時にもCO₂を排出しないことが大きな特徴です。
グレー水素・ブルー水素・グリーン水素の違い
| グレー水素 | ブルー水素 | グリーン水素 | |
|---|---|---|---|
| 主な製造方法 | 化石燃料などから製造 | 化石燃料などから製造し、 CO₂を回収・貯留 |
再生可能エネルギーの電気で 水を電気分解 |
| CO₂排出の考え方 | 製造時にCO₂が発生 | CO₂排出を抑制 | 製造時にもCO₂を排出しない |
東京都が目指すグリーン水素の普及
東京都は、再生可能エネルギーの電気と水からつくられるグリーン水素を、脱炭素社会の実現に向けた重要なエネルギーの一つと位置付けています。
グリーン水素は、再生可能エネルギーを水素として蓄え、必要なときに利用できるため、再生可能エネルギーのさらなる活用にもつながります。東京都では、グリーン水素の本格的な活用に向けた取組を進めています。