近年、気候変動対策の一環として水素エネルギーが注目されています。しかし、水素は本当に有効なエネルギー源なのでしょうか？製造コストやエネルギー効率、CO2削減効果を詳しく分析すると、意外な事実が見えてきます。
本記事では、水素エネルギーの実態とその課題について詳しく解説します。
もくじ
水素エネルギーの基本と製造方法
水素（H₂）は宇宙で最も豊富な元素であり、燃焼しても水しか排出しないため「クリーンなエネルギー」として注目されています。しかし、水素は自然界に単独で存在せず、製造するために大量のエネルギーが必要です。
主な製造方法は以下の3つです。
1. 水の電気分解（グリーン水素）
概要：水（H₂O）に電気を流し、水素と酸素に分解する方法。
コスト：1N㎥（立方メートル）あたり約120円（日本の場合）。
問題点：エネルギー効率が悪く、使用する電力の約6分の1しか水素から再生できない。
2. 天然ガスからの水素製造（水蒸気改質法）
概要：天然ガス（CH₄）を高温で処理し、水素を分離する方法。
コスト：1N㎥あたり約29円（比較的安価）。
問題点：製造時にCO₂を排出するため、環境負荷が大きい。
3. 褐炭（低品質の石炭）からの水素製造
概要：オーストラリアなどで採掘される褐炭を使い、水素を取り出す。
コスト：2023年時点では実用化されておらず、2030年の目標価格で42円/N㎥。
問題点：CO₂排出量が多く、さらに日本への輸送コストも高い。
結論：水素を製造するにはいずれも高いコストがかかり、エネルギー効率も低い。
水素のコストとエネルギー効率の問題
水素を製造するコストが高いだけでなく、使用段階でも多くのエネルギーロスが発生します。
| 用途 | エネルギー効率 | コスト（1kWhあたり） |
|---|---|---|
| 電気から水素を作る（電気分解） | 約16%（6分の1） | 約120円 |
| 天然ガスから水素を作る（水蒸気改質） | 約50% | 約29円 |
| 水素発電（燃料電池） | 約30～40% | 約100円 |
| ガソリン発電 | 約40% | 約14円 |
| 原子力発電 | 約33% | 約10円 |
⚠️ 結論：水素を電力として使う場合、再エネ電力を直接利用する方が効率が良い。
水素自動車は本当に普及するのか？
水素は自動車燃料としても注目されていますが、コスト・インフラ・燃費の面で多くの課題があります。
水素自動車のコスト
- 車両価格：700万円以上（電気自動車の約2倍）。
- 燃料コスト：水素1kgあたり1,100円（100km走行するのに約1,100円）。
- 燃費の比較：
- 水素自動車 → 100km走行で1,100円。
- ガソリン車（燃費15km/L, ガソリン150円/L）→ 100km走行で1,000円。
- ハイブリッド車（プリウスなど）→ 100km走行で約600円。
水素ステーションの普及状況
- 日本国内の水素ステーション数：約200カ所（全国に3万カ所以上あるガソリンスタンドの1%以下）。
- インフラ整備コスト：1カ所あたり約5億円。
結論：価格が高く、燃料コストも割高。普及には相当な時間がかかる。
水素の環境効果はどれくらい？
水素エネルギーは「CO₂を削減できる」と言われますが、その効果は限定的です。
もし、日本の交通機関すべてを水素化した場合、日本のCO₂排出量は約半減します。しかし、世界規模で見れば、CO₂排出削減効果はわずか 0.25℃の気温上昇抑制 にしかなりません。
さらに、CO₂削減にはより効果的な方法もあります。
電気を供給すればより多くのCO₂を削減できる
- 世界には電気のない人が16億人。
- 電気があれば薪や石炭の燃焼を減らし、CO₂削減に直結する。
- 水素よりも再生可能エネルギーの電力普及を進めた方が効果的。
結論：水素を使うより、電力を安定供給する方がCO₂削減に貢献する。
結論：水素は「金持ちのお遊び」？
水素は確かに未来のエネルギーとして注目されていますが、現時点ではコストが高すぎ、効率も悪く、大規模な普及は難しいのが現実です。
水素エネルギーの現状まとめ
✅ 水素はエネルギー源ではなく「エネルギーの媒介」
✅ 製造・輸送・利用のすべての過程でエネルギーロスが大きい
✅ 電力を直接利用した方が効率が良く、CO₂削減効果も高い
✅ 水素自動車は高コスト＆燃料価格が割高で、普及のハードルが高い
「水素が未来のエネルギーになる」という意見もありますが、技術の進歩があっても水素の基本的な性質（エネルギー効率の悪さ）は変わりません。
今、本当に必要なのは、水素エネルギーを推進することではなく、世界中の人々に安定した電力を供給することではないでしょうか？
