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水素には「色」がある？カーボンニュートラル・脱炭素社会実現に期待が高まるグリーン水素とは

公開日2023/11/20 更新日2023/11/19 ブックマーク数

総務

日本政府は、「2050年までにカーボンニュートラル・脱炭素社会の実現を目指す」と宣言しています。脱炭素化の切り札として注目されているのが、「グリーン水素」と呼ばれるものです。

グリーン水素とは何か、そもそも水素に色はついているのか、疑問に思っている方も多いでしょう。今回は、脱炭素化のための「水素」について解説します。

目次【本記事の内容】

カーボンニュートラルとは
グリーン水素とは
水素の色分け一覧
新しい水素技術が普及するためのポイント
まとめ

カーボンニュートラルとは

カーボンニュートラルは、文字通り「炭素（カーボン）が中立（ニュートラル）」である状態です。具体的には、「排出される二酸化炭素の量」と「吸収・削減される二酸化炭素の量」が等しく、地球上の二酸化炭素排出がゼロである状態を意味します。

二酸化炭素（CO2）は温室効果ガスの1つで、大量に排出されることで地球の気温上昇を引き起こす要因となっています。カーボンニュートラルの実現は、地球温暖化の問題に取り組むための方策の1つです。

昨今では、企業の環境への取り組みに関して、消費者や投資家からさまざまな要求がなされる場面も出てきました。カーボンニュートラルは企業にとっても重要な目標であり、社会的な信頼獲得やリスク管理、ブランド価値の向上にも関係しています。

そしてカーボンニュートラルは、単なる数値の問題だけでなく、広い視野での持続可能な社会を実現するための取り組みとして位置づけられているのです。日本だけでなく多くの国が「2050年までにカーボンニュートラルを達成する」という目標を掲げ、それに向けた政策や支援策を展開しています。

グリーン水素とは

「グリーン水素」は、再生可能エネルギー源（太陽光や風力など）を利用して、水を電気分解することで生成される水素を指します。ここで「グリーン」という言葉が示すのは、その製造過程で二酸化炭素（CO2）や、その他の温室効果ガスを排出しない点です。

グリーン水素は、気候変動対策や持続可能なエネルギー戦略の一環として、多くの国や企業が注目しているエネルギー資源の1つです。再生可能エネルギーの導入が進むなか、グリーン水素の製造・利用は、カーボンニュートラルの実現をサポートする重要な要素となるでしょう。

ただしグリーン水素は、再生可能エネルギーを活用する都合上、大量生産が難しい資源です。そのため世界では、さまざまな方法で水素が生産され、グリーン水素の不足を補っています。

水素の色分け一覧

水素そのものは無色透明であり、実際に色がついているわけではありません。しかしヨーロッパを中心に、「製造方法や過程によって水素を色分けする」といった考え方が浸透してきました。グリーン水素のほかにも、以下のような区分けがあります。

水素	製造過程	説明
グリーン水素	水の電気分解によって生じる	再生可能エネルギー源（太陽光や風力など）を利用して電気分解したものを指す
グレー水素	天然ガスを原料とする	この過程で大量のCO2が排出される。現在、市場で流通している水素の大部分がグレー水素
ブルー水素	グレー水素の製造過程と似ているが、排出されるCO2をキャプチャー（捕捉）する技術を併用	CO2を大気中に排出することなく回収する。
ターコイズ水素	天然ガスのメタンを水素と固体炭素（カーボンブラック）に分解する	副産物として固形炭素が生じるが、ガス状のCO2の排出はない
イエロー水素	水の電気分解によって生じる	電気分解を利用し、その電力源が太陽光や風力といった再生可能エネルギーではなく、原子力などから得られる場合に使われる名称
ホワイト水素	工場の製造工程による副産物	生産量は限定的
ゴールド水素	自然生成	地下に埋蔵されているとされる天然の水素であり、オーストラリアなどの国々が積極的にプロジェクトを展開している

新しい水素技術が普及するためのポイント

水素エネルギー、とくにグリーン水素をはじめとした新しい水素技術が普及するためのポイントは、コスト問題の解決です。現在の技術や規模での水素製造は、他のエネルギー源と比較してコストが高い場合が多くなっています。テクノロジーの進化と大規模な生産設備の整備により、コストを低減する必要があります。

水素エネルギーの分野で注目されているのがドイツです。ドイツ政府は、気候変動対策として再生可能エネルギーの導入を積極的に推進しており、その一環として水素戦略も進めています。

ドイツは北部に太陽光発電・風力発電に適した条件がそろっており、余剰電力を抱えている一方、産業は南部に集中しているといった事情があります。北部の余剰電力を水素に変換・貯蔵し、エネルギーとして有効活用するための方法が模索されている段階です。

たとえばアウディは、環境に配慮した持続可能なエネルギー利用技術の先駆者として知られています。「Audi e-gasプラント」は、ドイツ北部のヴェルルテに位置しており、持続可能な燃料生成のためのプラントです。水素や合成Audi e-gasを生成し、これによって新型Audi A3 Sportback TCNGの燃料を供給しています。