皆さんこんにちは！
現在、世界で注目されている水素エネルギー。自動車や航空機にもその開発は進んでい
ます。自然にある水を利用して、CO2などの有害物質を排出しない理想のエネルギー。
そんな水素エネルギーにも問題がないわけではありません。
水素エネルギーの光
水素燃料電池が eVTOL に動力を供給
Alaka’i Skai eVTOL 航空機は、6 つのローターを備えた水素燃料電池駆動のマルチコプターです。© アラカイ・テクノロジーズ
ほとんどの eVTOL 航空機開発者は、純粋なバッテリー電気またはハイブリッド パワ
ートレインのいずれかに取り組んでいますが、アラカイ・テクノロジーズは、水素燃
料電池が持続可能で排出ガスのない航空輸送に最適なソリューションを提供すると信
じています。同社はSkai（スカイ）と呼ばれる4人乗りの水素動力eVTOL航空機を開
発中で、初期航続距離は200マイルを誇るということです。アラカイのマーケティング
責任者、ヒュー・ケリー氏は、この航空機の次の大型バージョンは2倍の距離を飛行で
きるようになると語りました。
2019年にSkaiコンセプトを発表したアラカイ航空は、すでにマルチコプタービークル
の実物大プロトタイプを3機製造しており、小規模空港であるミニットマン飛行場の
格納庫施設でここ数年定期的なホバー飛行試験を実施しています。同社はボストン近郊
に液体水素燃料ステーションを設置しました。アラカイは就航日については明言してい
ませんが、同社は G-1 問題書類の提出により FAA の型式証明プロセスを開始しました。
「今年後半にはG-2が完了すると予想しています」とケリー氏は語っています。 9 ～ 18
か月のプロセスです。」
ケリー氏は、リチウムイオン電池の出力重量比が電気航空機の航続距離と積載量を大きく
制限するため、アラカイが水素の道を選択したと説明しました。「問題は、FAAが我々に
20分間の飛行時間を確保するよう要求していることだが、バッテリーを使用しながら適切
な距離を維持するのは非常に難しいことだ」と同氏は語りました。
一方、水素は、利用可能な燃料の中で最もエネルギー密度が高いものの 1 つです。
「エネルギー密度がはるかに高く、出力重量比がはるかに優れているため、航続距離が
長くなり、停車するたびにインフラを充電する必要がなくなりました」とケリー氏は
語りました。2025年に開始予定の最初のeVTOLエアタクシールートでは、都市中心部
と空港間の飛行時間は約10分で、充電のためのダウンタイムも含まれますが、スカイの
飛行時間は最大4時間で、燃料補給が必要になるまでに複数回の移動を完了できるのです。
水素燃料電池は、ほとんどの電気航空機開発者が使用している既製の EV 電池よりも高
価ですが、ケリー氏は、同社は「重量とより長いライフサイクルによるメリットが、
それを十分に上回るものであると非常に自信を持っています」と述べました。 リチウム
イオン電池と同様に、水素燃料電池も定期的に交換する必要がありますが、それほど頻繁
ではありませんとケリー氏は説明し、水素燃料電池の材料の95パーセントはリサイクル
可能であると付け加えました。
アラカイは、バイデン政権が提案した新たな水素税控除により、時間の経過とともにスカ
イの運営コストがさらに削減されると予想しています。インフレ抑制法に基づいて設立さ
れた45Vクリーン水素製造税額控除は、水素製造業者に「グリーン水素」1 キログラムあ
たり最大 3 ドルの税額控除を提供します。これは、太陽光や風力などの再生可能エネル
ギー源を使用して電気分解によって製造されることを意味します。「私たちのモデルによ
れば、現在の時間当たりの運用コストは約 1,100 ドルですが、5 ～ 6 年後には 800 ドル
未満にまで下がる可能性があります」とケリー氏は述べています。
アラカイはマサチューセッツ州での飛行試験活動のために、ニューヨーク州ナイアガラの
滝近くの製造工場からグリーン水素を入手し、タンクローリーでマサチューセッツ州に
燃料を輸送しています。航空機の水素燃料電池への燃料補給は「かなり簡単」だとケリー
氏は語りました。「車両には燃料ポートがあり、そこにホースを差し込むと所定の位置に
ロックされ、水素を移送するのに約 10 分かかります。」
ケリー氏は、スカイは当初、小規模空港への往復輸送を必要とするビジネス航空および
一般航空分野の顧客にサービスを提供する予定で、このサービスを「民間航空市場の拡張」
だと述べました。例えば、「ジェット機に人を輸送する必要がある企業の航空部門や、
富裕層や分割所有権を扱う航空機管理会社を考えてみてください」と同氏は述べました。
「これにより、ジェット機の移動の必要性が大幅に節約され、メンテナンスコストにつな
がる時間が増加します。」
ケリー氏は、アラカイは最終的には、定期旅客サービスと、潜在的にはオンデマンドおよ
び相乗りエアタクシーサービスで事業を拡大する可能性が高いと述べました。同氏は、航
空便の当初の料金は、ウーバーなどの地上の相乗りサービスの1マイルあたり約3倍になる
と予想しています。アラカイはまた、パイロットを乗せずに5人の乗客を輸送できる自律
型航空機の開発も検討していますが、ケリー氏はFAAがそのような運航を承認するには少
なくとも10年はかかるだろうと予想していると述べました。
セクション 45V クリーンな水素の製造に対する法案
2023年12月に、米国バイデン政権が、エネルギー政策の一環として水素エネルギー
製造に関わる税率の低減を法案化したものです。
この文書には、2022 年のインフレ抑制法によってそれぞれ制定および改正された、
クリーンな水素の生産に対するクレジット (クリーンな水素生産クレジット) および
エネルギー クレジットに関する規制案が含まれています。提案されている規制では、
以下に関する規則が規定されます。水素製造プロセスから生じるライフサイクル温室
効果ガス排出率を決定します。暫定排出率の申請。クリーンな水素の製造および販売
または使用を検証。認定された既存のクリーンな水素製造施設を改造または改修します。
特定の再生可能またはゼロエミッション源からの電力を使用して、適格なクリーンな
水素を生成します。そして、指定されたクリーン水素製造施設の一部をエネルギークレ
ジットの対象となる資産として扱うことを選択するのです。提案された規制は、適格な
クリーン水素を生産してクリーン水素生産クレジットを請求するすべての納税者、特定
のクリーン水素生産施設の一部をエネルギークレジットの対象となる資産として扱うこ
とを選択する、または特定の再生可能またはゼロエミッション源から電力を生産するす
べての納税者に影響を与えることになります。納税者または関係者が認定されたクリーン
な水素を製造するために使用されます。この文書には、規制案に関する公聴会の通知も
記載されています。
この法案により、水素製造、貯蔵施設の建設やインフラ整備に大量の資金と投資が行わ
れる事が期待でき、新たな雇用のが生まれる可能性があります。同時に地球温暖化の
貢献できるとの期待も高まります。
水素エネルギーの闇
「グリーン」水素の汚い側面
天使の街（ロサンゼルス）は、クリーン エネルギーの新境地として支持者が称賛する
水素で賑わっています。
今年、この地域の電力会社SoCalGasは、地域の水素ハブに接続されたグリーン水素
パイプラインを開発する計画を発表しました。
ロサンゼルスは、水素インフラを構築する意向を表明している多くの都市のうちの 1 つ
にすぎません。この話題は、バイデン政権が開発に雪崩を打ったと発表した後に起きま
した。特に、最近可決されたインフレ抑制法によるものです。
業界は、水素を、明かりを灯しながら気候変動と戦うのに役立つ奇跡の電源として描い
ています。しかし、今後の大きな障害や、その代償については触れられていません。
しかし、水素への転換は、実証済みの気候技術から資源を吸い上げながら、気候危機の
最前線にある脆弱なコミュニティに損害を与えることになることを私たちは知っています。
グリーン水素はそれほどグリーンではない
SoCalGasのような企業は、自社の水素はクリーンであると主張していますが、現在
水素エネルギーの95％がフラッキングガスから得られている中で、それは高尚な約
束です。残りの 5% は「グリーン」水素と呼ばれ、再生可能エネルギーの電気で水
分子を分解することで生成されます。
フラッキング方法とは？
フラッキング、正しくは水圧破砕法は特別な掘削技術です。この技術では、深く埋ま
った岩の中から原油や天然ガスを抽出することができ、今までは到達しえなかった天
然資源の活用が可能になります。
アメリカの環境保護庁（以後EPA）は、フラッキングは効率の良い採掘方法だといいま
す。この方法では従来の方法よりシェール岩や他の岩からの天然資源の採掘量を増やす
ことができるのです。この技術の二つの特徴的な要素は水圧ドリリングとフラッキング
水の注入です。
一般的にフラッキング法で用いる水はフラッキング水と呼ばれ、酸、潤滑剤、アルコール
様々な化学物資が混ざっています。これに加えてなくてはならないのがプロパントです。
フラッキング方法
プロパントは少量の砂のような土成分で、従来は未処理の砂などが用いられてきました。
ただ、未処理の砂では細粒土層の影響で砂の粒の大きさにばらつきが出てしまいます。
理想的な粒径を保つために、レジンで覆われた硬化レジン砂が用いられるようになって
きました。
EPAはアメリカでのフラッキングに用いられる水から平均で１４種類ほどの化学物質を
検出しました。石油分、アルコール、塩酸が最も一般的に検出された化学物質でした。
水圧ドリリングでは、初めは垂直そしてのちに水平に穴の掘削が行われます。フラッキ
ング水の注入では、掘削された穴の中に高圧でフラッキング水を注入することで隅々まで
水を浸透させます。
これは１９５０年代に完成した技術ですが、今もなお経済性や環境保全に関する議論が
続いています。
しかし、たとえ産業界が「グリーン」水素を大規模に生産できたとしても、それは依然
として無駄で非効率的であることに変わりはありません。効率が 80% である再生可能エ
ネルギー電池と比較して、水素燃料電池はわずか 30% です。そのため、水素は再生可能
エネルギーによる電力よりもはるかに高価になります。
さらに、水素は渇望される動力源です。ライフサイクル全体を通じて、「グリーン」水素
のメガワット時ごとに少なくとも 5,000 リットルの水を消費します。これを、MWh あ
たり 20 リットルを消費する太陽光発電や、MWh あたりわずか 1 リットルしか消費しな
い風力と比較してください。
気候変動はすでに水の供給を脅かしています。ロサンゼルスとカリフォルニアの残りの
地域は大干ばつの真っ只中にあります。大量の水素が蓄積すれば状況はさらに悪化する
だけです。
「グリーン」水素が実際に排出物を排出しないかどうかさえ確信が持てません。水素は
非常に小さな分子なので、メタンよりも漏洩しやすいです。しかし、そうなってしまった
ら、私たちは困ってしまいます。水素分子の地球温暖化係数は二酸化炭素の 11倍です。
さらに、LAの水素計画を支える電力会社SoCalGasには、漏洩に関して恐ろしい実績があ
ります。2015年、ロサンゼルスは米国史上最大のメタン漏洩に見舞われたのです。
電力会社のアリソ・キャニオン貯蔵施設では100日間にわたって漏洩が発生。SoCalGas
は施設を適切に監視せず、漏洩を当局に直ちに報告しなかったため、数千人の住民が避難
することになりました。ここで次のことを考えてみましょう。水素漏洩はメタン漏洩より
もさらに規制が緩いのです。
グリーン水素のリスク 家庭や裏庭の危険
水素は地域社会に他の健康と安全のリスクをもたらします。フラッキングガスよりもさ
らに揮発性が高く、可燃性です。水素パイプラインはすでに爆発を引き起こしており、
そのインフラ近くの地域社会に大きな危険をもたらしています。さらに、水素は現在、
高濃度で死亡を引き起こす可能性のある有害化学物質であるアンモニアとして貯蔵され
ています。
公衆衛生上のリスクは、パイプラインや施設を超えて家庭内にも及びます。電力会社は、
発電所や公共送電線で水素とメタンを混合し、家庭の暖房用に燃焼させることを提案し
ています。
これは電気加熱に比べて大幅に非効率であるだけでなく、水素の燃焼はフラッキング
ガスの燃焼よりも 6 倍大きな窒素酸化物汚染を引き起こす可能性があります。このよう
な汚染は粒子状物質やオゾンの原料となり、すでに最前線の地域社会を悩ませている呼
吸器疾患の原因となります。
これらのコミュニティは有色人種が不釣り合いに多く住んでおり、数十年にわたる産業
活動の犠牲地帯となってきた。水素はこの環境人種差別をさらに定着させるだけです。
汚いエネルギー会社はグリーン水素の陰に隠れる
最も汚い汚染者の一部が「グリーン」水素に多額の投資をしているのは偶然ではありま
せん。多くの場合、彼らはこれらのプロジェクトをパイプラインや発電所の拡張にグリ
ーンウォッシュするために利用します。
これらの企業が気候変動と闘っていると言うのを真剣に受け止めるわけがない。汚いエ
ネルギー会社は何十年にもわたって気候変動の危険を隠してきました。SoCalGas は、
気候変動対策に反対するロビー活動に料金支払者の資金を費やしたこともありました。
そして、電力会社は気候変動への公約を大幅に遅らせています。
この様な企業が許可されれば、彼らは水素補助金を通じて私たちの税金をむしり取り、
高額なプロジェクトをカバーするために料金も引き上げるでしょう。
インフレ抑制法は私たちが必要とする気候政策となり得るでしょうか?
2023年8月、上院民主党指導部は妥協的な支出パッケージを発表しました。この政策
が可決されれば、気候変動とエネルギー支出においてここ数十年で最も大規模な投資
となり、10年間で総額3,690億ドルとなります。
インフレ抑制法（IRA）は、石炭億万長者で化石燃料産業を支援したいと公言している
ウェストバージニア州上院議員ジョー・マンチンの好みに合わせて作られました。
この協定にはまだいくつかの立法上のハードルがありますが、本質的には「Build Back
Better Act」の簡素化版です。このバージョンは下院で可決された際、気候変動とエネ
ルギーへの支出として5,550億ドルを要求していました。この法案は、クリーン エネル
ギーに対して切望されていた支援を提供するものであり、それは事実です。しかし、そ
れには化石燃料の利権を促進し、危険な気候の未来を固定化する多くの譲歩が伴うもの
です。
気候変動対策に関して言えば、IRA の多くは風力発電と太陽光発電のクレジットに向け
られています。これらのクレジットは、再生可能エネルギーとクリーンエネルギー製造
への民間投資を促進するでしょう。IRAはまた、電気自動車の購入に関連する税金の還
付額を増やすことになります。その一方で、このクレジットが実際にほとんどの自動車
購入に適用されるかどうかについては、深刻な疑問もあります。家庭のエネルギー改善
や環境正義への支出のための基金もあります。しかし、支持者らはこれらの規定はホワ
イトハウス自身の目標を大きく下回っていると批判しています。
また、二酸化炭素の改修と隔離（CCS）に数十億ドルが費やされるなど、非常に魅力の
ない条項もいくつかあります。CCS は、汚いエネルギー業界が好む誤った気候の「解決
策」です。化石燃料をベースとした水素にも多額の投資が行われていますが、研究では
化石燃料に比べて気候変動への利点がほとんど、あるいはまったくないことが示されて
います。このような政策は、化石燃料産業の寿命を延ばす非効率な技術に補助金を与え
ることになるのです。
この法案はまた、「メタン料金」に数十億ドルを充てています。この手数料は、井戸、
パイプライン、その他のインフラから強力な温室効果ガスを大気中に漏洩した企業に罰
則を科すことになります。これらの漏れは現在も測定されておらず、適切に監視されて
いないため、このアプローチがどのように機能するかは不明のままです。書かれている
ように、これは罰金によって汚染が軽減されることを期待して、化石燃料会社に対する
補助金に相当するのです。
まとめ
水素電力は、いくつかのニッチな用途には意味があるかもしれませんが、電力として
使用することはまだまだ先のことかもしれません。
私たちは、デマンドレスポンス、エネルギー効率、風力、太陽光、地熱による電化が
気候変動に変化をもたらすことも知っています。これにより、より安価に、より効率的
に、そして公衆衛生上のリスクが大幅に軽減されるだけでなく、何千もの新しいクリー
ン エネルギーと気候関連の雇用が創出されることになります。
水素を含めこれらのエネルギーを有効に使うことが求められています。
それでは今日はこの辺で・・・
またお会いできる日を楽しみにしています。
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