「売れば売るほど赤字」の水素に、それでも夢がある理由

グリーン成長戦略では、発電や輸送、製鉄など様々な分野での水素利用を急ピッチで進めることがうたわれている。「夢のエネルギー源」として、近年再び注目を集める水素だが、商業利用するには、高いハードルがいくつも立ちはだかる。水素社会を「夢」に終わらせないためには何が必要か。 【写真】トヨタ自動車が昨年12月に発売した燃料電池車（FCV）新型「ミライ」 * * * 　燃やしても二酸化炭素（CO2）が発生せず、枯渇する心配もない――。そんな「夢のエネルギー源」として、近年再び注目を集める水素。政府が炭素中立に向けた工程表として昨年12月に発表した「グリーン成長戦略」でも、脱炭素の切り札の1つに位置づけられている。 　現在、日本では年間130万t程度の水素が消費されている。だが「その99％は製鉄や石油精製といった、水素が発生する施設内で自家消費されており、一般に流通するのは1万t余りにとどまる」（岩谷産業）。 　グリーン成長戦略では、発電や輸送、製鉄など様々な分野での水素利用を急ピッチで進め、国内導入量を2030年に最大300万t、50年に2000万t程度へと飛躍的に高めることを目指している。ただし、この目標には多くの壁が立ちはだかる。 ●採算度外視の価格「100円」 　政府の試算では水素の価格を、30年に1Nm3（1ノルマルリューベ＝気体の標準状態での1m3）当たり30円、50年に20円以下にすることを導入量達成の前提にしている。だが現状は同100円程度とされ、大きな隔たりがある。 　水素利用で比較的先行しているのはモビリティー（乗り物）分野だ。水素ガス最大手の岩谷産業は14年に、トヨタ自動車の燃料電池車（FCV）「ミライ」の発売に合わせて、天然ガスを改質・精製してつくった水素を供給する日本初の水素ステーションを開設した。 　その際、FCVの普及のためにハイブリッド車（HV）の燃料コストと同等にするために採算度外視で設定したのが現状の100円だ。「売れば売るほど赤字になるのが実情」（関係者）で、実際のコストはそれ以上に高い。 　コストを引き下げるには、消費量を大幅に増やす必要がある。この「鶏と卵」のジレンマが、水素利用の足かせとなってきた。そこで昨年12月7日に岩谷産業、トヨタ、三井住友フィナンシャルグループなど88社が「水素バリューチェーン推進協議会」を設立。需要側と供給側の企業が連携し、コスト低減や技術開発を進めるネットワークがようやく整い始めた。 　水素自体はあくまでエネルギーを運ぶ媒体にすぎない。脱炭素を実現する上で重要なのは、水素の製造方法だ。風力や太陽光などの再生可能エネルギーで水を電気分解すれば、CO2を出さずにつくった水素（通称、再エネ水素）が手に入るが、国内の再エネ価格が高いため道のりは遠い。 　では比較的安価な水素を大量に調達するためにはどうすればよいか。Jパワーや岩谷産業などは、オーストラリアに大量にある未利用の褐炭（水分や不純物が多い低品位な石炭）に着目。熱で分解して水素を取り出した後、マイナス253度に冷やして液化し、川崎重工業が開発した世界初の液化水素運搬船で日本に輸入する構想を描く。「30年に30円という政府目標にどこまで近づけるかは未知数」（関係者）だが、2月に豪州で水素の製造開始にこぎ着けた。

目指すは再エネ水素

●目指すは再エネ水素 　21年中をめどに、日本への水素輸送を計画するが、水素のサプライチェーンをゼロから構築する難事業には課題が山積しており、どこが滞っても水素社会は実現しない。液化天然ガス（LNG）より100度近くも低い「極低温」を維持しなければならず、海上での揺れや気温変化などの影響を見極める必要がある。さらに、国は商用規模のサプライチェーン構築を目指す30年時点では、同船の250倍以上の輸送能力が必要としている。 　ここで重要なのは、製造段階でCO2を出さない水素を確保することだ。褐炭から製造するとCO2が発生する。現在は大気中に放出しているが、将来的には豪州政府などと連携し、CCS（CO2の回収・貯留）によって地中深くに封じ込めることを目指す。 　岩谷産業は昨年11月、豪電力会社と褐炭を使わない再エネ水素の輸入検討に入った。「最終的に目指すのはCO2が生じない水素」（同社）だからだ。わざわざ輸入を検討するのは、国内の再エネ価格が高く、輸入しても割安になる可能性があるためだ。 　もっとも、再エネで水素を製造する世界最大級の施設は日本にある。新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）が中心になって進める「福島水素エネルギー研究フィールド（FH2R）」だ。昨年3月に開所し、発電量が変化する再エネの電力を水素の形で蓄えることで電力需給を安定させる「PtoG（パワー・トゥー・ガス）」や、電解装置の効率化によるコスト低減などを研究している。 　商用化にはFH2Rの10～数十倍のスケールアップが必要とされる。設備コストもさることながら、「水素の価格を引き下げるためには、再エネ電力の調達価格をどこまで下げられるかも決め手になる」とNEDOの大平英二統括研究員は指摘する。 ●「国家戦略の構築」が必要 　「水素還元によるCO削減を進めるには、安価な水素が大量に安定調達できることが前提」。日本製鉄の鈴木英夫常務執行役員も、そうクギを刺す。1tの鉄をつくるのに約2tのCO2を排出する製鉄は、日本全体の温暖化ガス排出量の1割超を占める。 　日本鉄鋼連盟は、2100年までに製鉄工程で排出する温暖化ガスを実質ゼロにする目標を掲げてきたが、国の目標を受けて2月15日、達成期限を半世紀も前倒しして50年にした。 　石炭からつくるコークスの代わりに水素を使えばCO2を減らせるが、「水素還元製鉄は、有史以来数千年の歳月をかけて人類が辿り着いた高炉法とは全く異なる製鉄プロセスであり、まだ姿形すらない人類に立ちはだかる高いハードルである」との声明を発表。CO2を出さない水素や電力の確保や技術開発を支援する「国家戦略の構築」を求めた。 　FCVの普及を目指すトヨタ自動車の豊田章男社長も12月、日本自動車工業会の会長として会見し、炭素中立は「国家のエネルギー（電源）政策の大変革なしでは難しい」と指摘。自動車の電動化を進めても、CO2を発生させる電力や水素を使わざるを得ない現状への不満をあらわにした。 　一方、電力に占める再エネ比率が高い欧州連合（EU）は、30年までに福島のFH2Rの実に4000倍となる規模の水電解システムを導入し、再エネで年間1000万tもの水素を生産することを計画する。国が描く「水素社会」に魂を入れるには、既得権益や既成概念に縛られず、再エネをいち早く主力電源に引き上げる骨太な政策が求められる。