カーボンニュートラルポートとは
現在の日本では湾岸部に発電・鉄鋼・化学工業などが拠点にしていることから、湾岸部での消費エネルギー量は国内でも特に多い地域です。湾岸部で使用されているエネルギーのほとんどが化石燃料を燃焼させて生産したエネルギーであることから、エネルギー生産時には大量の二酸化炭素を排出しています。
将来的には火力発電で燃焼させる物質を化石燃料ではなく、燃焼させても二酸化炭素が発生しない水素やアンモニアを使用するために研究がおこなわれています。しかし、水素やアンモニアを保管するための場所や設備が整備されていないため、諸外国化ら水素やアンモニアを輸入していきも保管することが難しいです。
こういった問題を解決するために国土交通省港湾局では受入環境や脱炭素化に対応した能力を持っている港湾機能の充実を図ることを目的に行動しています。脱炭素化に対応した能力を持っている港湾のことをカーボンニュートラルポートと呼び、脱炭素社会を実現するためには重要な役割を持っているといえるでしょう。
水素エネルギーのメリット
水素エネルギーを活用することできるようになれば、現在では二酸化炭素を伴ってエネルギー生産をおこなっている火力発電などでクリーンエネルギーを生産することが可能です。水素エネルギーはエネルギー生産以外にも鉄鋼分野などでも貢献が期待されていることから、水素エネルギーの技術の確立は重要な要素です。水素エネルギーのメリットについて紹介していきます。
CO2を排出しない
水素エネルギーはCO2を排出しないのでクリーンなエネルギーであり、脱炭素社会を実現するためには必要不可欠です。これまでの火力発電の施設を再利用してエネルギー生産ができることから、新しく施設を建築する必要もないので、建築時の二酸化炭素の排出も発生しません。
注意点としては水素エネルギーを製造する過程で二酸化炭素を発生する行動を起こしてしまえば、クリーンエネルギーではなくなってしまう点です。水素エネルギーを燃焼させる技術は早い段階で確立することで、日本だけでなく世界中で脱炭素化の実現に貢献します。
省エネルギー
水素エネルギーはさまざまな資源から生成することができるので、無限に生成することができるエネルギーとも呼ばれています。水素を取り出す方法の代表は水を電気分解させる方法ですが、日本のように国土の周りが海に囲まれている場合には有効です。
水を電気分解するだけで簡単に生成が可能なため、設備さえ整っていれば個人でも生成ができ、災害時などには水素エネルギーを活用して各家庭でエネルギー生産をおこなえるでしょう。
持ち運びが可能
水を電気分解して生成した水素エネルギーは保存・運搬などもできるので、災害時などには非常に役立ちます。また、日本では地震や台風など世界的に見ても災害が発生しやすい国の1つであり、災害時のことを考えて行動することは大切です。
エネルギーを有効活用
水素エネルギーは既に日常生活や企業活動において有効活用されていて、改定用燃料電池や水素自動車などが水素エネルギーの有効活用に当たります。特に水素自動車が各家庭や企業で標準的に導入されるようになれば、走行時に発生するのは水蒸気だけなので、現状のガソリン車のように有害ガスなどが発生しなくなります。
自動車だけでなく航空機も将来的には水素だけで運用することを実現しようと研究がおこなわれており、実現すれば化石燃料の使用を大きく抑えることに繋がるでしょう。
水素エネルギーのデメリット
水素エネルギーにはメリットも多いですが、その反面デメリットもいくつか存在しており、各家庭や企業で水素エネルギーを問題なく活用できるようにするにはまだまだ課題点が多いです。
水素エネルギーのデメリットについて紹介していきます。
開発に時間がかかる
水素エネルギーを日常的に活用することができれば脱炭素社会の実現が現実的になりますが、水素エネルギーを安全安心に運用するためにはまだまだ時間がかかります。開発に時間がかかることから現実的にメインで運用することは難しく、開発の課題が解決するまではあくまでもサブ的な扱いです。
コストが高い
水素エネルギーでエネルギー生産をすること自体は省エネに繋がりますが、水素を生成するための設備や水素運搬のための環境などがまだまだ整っていません。環境整備のためには莫大な資金が必要になることから、水素エネルギーを積極的にかつようすることはコストが高いといえます。
また、実際に環境整備を始めてどれくらいの時間が必要かによって、環境整備に伴って発生する二酸化炭素についても考なければいけません。
技術が必要
水素エネルギーを活用するためには高い水準の技術が求められて、将来的には各家庭や企業などでも手軽に活用できるようにするのが最終的な目標ですが、実現するためには技術開発は必要不可欠です。
現在の技術では十分に水素エネルギーを活かすことができないといわれており、燃焼させるにしても高効率の燃焼技術なども開発することが求められています。
水素は適切に取り扱わなければ爆発を引き起こす可能性もある他にも、水を電気分解しても保管をおこなうことができなければ、空気中に水素は逃げていくでしょう。
カーボンニュートラルポート具体例
カーボンニュートラルポートは国内だけでも積極的に取り組んでいくことが計画されており、国土交通省と中心に着々と準備が進められています。カーボンニュートラルポートは水素エネルギーを実現するためには重要な設備となることから、安全で高い性能を持ったカーボンニュートラルポートの構築が急がれます。カーボンニュートラルポートの設備具体例についていくつか紹介していきます。
船舶へのエネルギー供給施設
水素やアンモニアを運んでくる船舶がガソリンなどの化石燃料で稼働していては、カーボンニュートラルポートを構築する意味がありません。船舶などへのエネルギーを供給できる施設を整備することで、二酸化炭素を発生させないで水素やアンモニアの輸入が可能です。船舶は輸入のためには生命線になっていることから、同時に水素やアンモニアで稼働する船舶の開発・研究もおこなうことが必要になります。
水素・アンモニア貯蔵庫の整備
諸外国から水素やアンモニアなどを輸入しても保管場所がなければ、安全に水素やアンモニアを運用することができないだけ他にも、必要時に必要なだけの水素・アンモニアを確保できないことから貯蔵庫はエネルギー生産量などを考慮にいれながら整備することが大切です。
まとめ
水素エネルギーは次世代のクリーンエネルギーとして大きな期待が寄せられており、脱炭素社会を実現するためには水素エネルギーの活用は必要不可欠です。しかし、水素エネルギーの能力を十分に引き出すためには技術開発だけでなく、水素の保管場所の確保や安全な運搬なども重要です。
これらの課題を解決するためにはカーボンニュートラルポートの環境を整備することが必要であり、日本国内でもカーボンニュートラルポートの計画は進められています。水素エネルギーとカーボンニュートラルポートはセットで考えることが大切であり、片一方が欠けてしまうと十分な能力を引き出すことができなくなるので注意してください。
Aidiot編集部「BtoB領域の脳と心臓になる」をビジョンに、データを活用したアルゴリズムやソフトウェアの提供を行う株式会社アイディオットの編集部。AI・データを扱うエンジニアや日本を代表する大手企業担当者をカウンターパートにするビジネスサイドのスタッフが記事を執筆・監修。近年、活用が進んでいるAIやDX、カーボンニュートラルなどのトピックを分かりやすく解説します。
