水素とその活用の実際

エネルギーキャリアとしての水素の利用は、長期的に多くの産業に革命をもたらし、気候中立な未来を実現する可能性を秘めています。しかしそのためには効率的な技術の確立が不可欠です。バリューチェーンの末端での水素の使用においても同じことがいえます。

最終的に水素がどのようなエネルギーキャリアとして使用されるかに関係なく、すべての用途に共通しているのは、目的地まで運ばれた水素に酸素を加えて水に戻し、それによって電気と熱を発生させることです。このようにして、未来のモビリティ、家庭・商業施設の暖房、さらには産業用途に使用できるエネルギーを取り出します。

水素の普及には、安全で効果的な燃料電池技術が不可欠です。燃料電池は、水素と酸素を水に変換する際に電気と熱を発生させます。再生可能エネルギーに由来するグリーン水素を使ってこの変換を行えば、完全に気候中立な水素システムが構築できます。気候中立な水素に関する認証を取得すれば、気候変動に配慮して水素を製造・使用していることを透明性の高い方法で証明することができます。

燃料電池技術の原理は、比較的シンプルです。水素の化学エネルギーを中間工程を経ずに直接電気エネルギーに変換します。燃料電池技術は、家庭への電気の供給から、物流のための気候中立な車両、未来の道路輸送、鉄道輸送、海上輸送、航空輸送に至るまで、幅広い可能性をもたらします。

燃料電池技術の利点がとくに顕著なのは、バッテリー駆動の電気モーターを搭載した車両では、高い効率性や収益性が得られない場合です。燃料電池は、充電や燃料補給にかかる時間が比較的短く、重量が軽いため、より長い距離を頻繁に移動する場合に最適です。したがって水素の使用は、次のような場合にとくに有益であるといえます。

• ローカルな公共バス
• 産業用トラックおよび一般道での貨物輸送
• 社内物流
• 燃料電池電車による鉄道輸送

水素は モビリティ分野の代替的駆動技術に活用 できます。

水素を使った発電や熱利用は、定置型ではすでに確立された技術であり、すでに一部の国では実用化されています。この方法には、既存の天然ガスインフラを効率的に利用できるという利点があります。

しかし既存の発電機や熱源装置は、水素を使用できるように改良を加える必要があります。いったん改良を加えれば、効率よく電気や熱を得ることができます。近年は特殊な水素バーナーの開発と改良が進んでおり、効率性がますます向上しています。定置式の水素設備にはさまざまな利点がありますが、安全性を確保するための防爆構造の要求事項を満たすことが、今後も最も重要な課題となります。

圧倒的に水素の利用が多いのは工業セクターです。水素は、鉄鋼・金属加工、電気、化学、製薬、発電など多くのセクターで幅広い用途に利用されています。したがって工業セクターは、化石燃料由来の水素をグリーン水素に置き換えることによって、CO₂を最も多く削減できる可能性を秘めています。

水素の革新的な技術開発の多くは、まだ導入の初期段階にあります。しかし今後それらが標準的な設備となり、より大規模に使用されるようになれば、より効率的な水素の使用が可能になります。

化学産業は、現在でも水素を最も多く消費するセクターです。しかし、製造業における二酸化炭素発生量の削減、持続可能なモビリティや輸送コンセプトへの転換、持続可能な水素経済の実現、そしてより大きな目標として、再生可能エネルギーへの移行を実現するためには、さらに大規模な形で水素を活用できるかにかかっています。

この移行において何よりも重要なのが、再生可能エネルギーに由来し、気候中立な方法で製造されるグリーン水素です。また、世界全体で水素技術の普及を促進し、費用効率の高い方法で水素技術を活用するためには、しっかりとした効率的な供給インフラの整備が不可欠です。

テュフ ラインランドは、グリーン水素認証などさまざまな方法でこのプロセスをサポートしています。グリーン水素認証は、水素の気候中立な製造、供給、使用を証明する第三者機関による認証です。

テュフ ラインランドは、再生可能エネルギーへの移行と、環境に優しいエネルギーキャリアの安全な利用を促進するため、エネルギー供給事業者、運輸会社、自動車・商用車産業、化学・鉄鋼業界、製造業などの企業に対して、積極的にサポートを提供します。

• モビリティ分野での型式試験／認可／認証
• 運送会社の整備工場の適正試験と認証
• ガス器具の実地試験と型式試験
• エネルギー施設の水素耐性と工場敷地内の自社パイプラインの適性試験
• エンドユーザーでのガス機器のユーザビリティ調査や 漏えい試験 [英語]
• 従業員や保守管理者の教育
• 最先端の安全解析と防爆関連書類の作成
• オペレーター向け安全コンセプトの作成支援（リスク／防火／ 防爆コンセプト ）
• 代替的な試験コンセプトの開発に関連する防爆試験およびその他の法的要求事項の適合確認
• 気候中立なグリーン水素の認証
• 代替的駆動技術コンピテンスセンターの水素専門知識[英語]