フランスでの白色水素の発見に科学者たちは衝撃を受ける:これはヨーロッパの燃料になる可能性があるのか​​?

2022年2月にウクライナ戦争が始まって以来、エネルギー危機が欧州の公的議論を主導してきた。欧州諸国のロシアからのガス輸入への依存を減らすために提案された解決策の中で、水素が重要な候補として浮上している。

スペインとフランスはすでに、このエネルギー方式を強化するための投資計画を策定している。しかし、水素とはいったい何なのでしょうか?また、水素はヨーロッパの将来の燃料なのでしょうか?

水素、神秘的なエネルギーキャリア

1766 年に英国の科学者ヘンリー キャベンディッシュによって初めて発見された水素は、無臭、無味、そして非常に引火性の高い化学元素です。

それは他のエネルギー源との反応の結果として自然界に存在し、他のエネルギー源の輸送と貯蔵を促進するため、エネルギーキャリアとして定義されます。

反応する燃料に応じて、さまざまな色に対応するさまざまな種類の水素が存在します。灰色の水素は天然ガスから、緑色の水素は再生可能エネルギーから、黒色の水素は石炭から、ピンク色の水素は原子力発電から、青色の水素は炭素回収によって生成されます。

水素の最も人気のある色は灰色です。62%温室効果ガスに含まれるメタンを高温の水蒸気と反応させることで製造され、農業、製薬、製造分野で使用されます。しかし、その問題は、主要なエネルギー源と同様に、汚染されているということです。 2022年に灰色の水素を作ると2%世界の二酸化炭素排出量に占める割合。

このエネルギー源に代わるより持続可能な代替手段は、電気分解を通じて再生可能エネルギーから生成されるグリーン水素です。電気分解とは、電気エネルギーを利用して水の分子を分離し、水素部分を保持するプロセスです。

灰色の水素とは逆に、緑色の水素を生成しても排出物は発生しません。ただし、はるかに高価です。

「緑の問題は、太陽光発電と風力発電がそれほど多くないことです」と教授は説明します。アド・ファン・ワイク、デルフト工科大学出身。 「私たちはさらに多くの太陽光発電や風力発電のインフラを設置する必要があり、その費用とその後の電気分解の費用は、灰色の水素を製造する費用よりも依然として高いです」と彼は付け加えた。

それでは、緑色の水素が非常に高価で、灰色の水素が非常に汚染されているのであれば、なぜ水素に関してこれほど誇大広告が行われるのでしょうか?

白色水素、未開発のエネルギー源

「1年半前には、天然水素について誰も話題にしていませんでした。」フィリップ・デ・ドナートとフランス国立科学研究センターの研究責任者でロレーヌ大学教授が説明する。 「そして、天然の水素があります。自然によって直接生成される水素です。これは主要なエネルギー源です。つまり、地下から直接抽出し、エネルギー源として直接使用できます。」

1987 年にマリのブーラケブグーの町で最初に発見された白色水素は、化学反応によって地下で生成される一次エネルギー源です。他の形態の水素と比較すると、天然水素はまだ研究が進んでいませんが、フランスのロレーヌ地方などヨーロッパの多くの場所で発見されています。

フランスのこの工業地帯で、デ・ドナートとその同僚は、ジャック・ピロノン4年以上を費やしてレガラープロジェクト利用可能なメタン資源を抽出します。しかし、温室効果ガスに加えて、天然水素も発見し、掘削の深さとともにその割合が増加することを実証しました。 「私たちにとって、それは本当に驚きでした。これまで実証されたことのないものでした」とピロノン氏は認めます。

Regalorプロジェクトは2023年12月に終了しましたが、他の隠された白色水素源を見つけるためにヨーロッパ各地で多くの研究が行われています。

水素、EU ではどのような状況にあるのでしょうか?

水素は、欧州連合のエネルギー システムにおいて比較的新しいプレーヤーです。

2022年、世界の水素生産量のわずか 8% が​​ヨーロッパからのものです。この水素はヨーロッパのエネルギー消費量の 2% 未満を占め、ほぼすべてが汚染温室効果ガスから生成されていました。

「それは実際にグリーンディールから始まりました。つまり、2019年から2020年のウルズラ・フォン・デア・ライエンの任期の初めに、」アンナ・ヒューバートとル・コンテキストのエネルギージャーナリストが解説する。 「私たちは、EUのエネルギーミックスを脱炭素化するには多大な努力が必要であると認識しました。これには、従来の再生可能エネルギーの開発だけでなく、水素など、あまり成熟していない他の技術への投資も含まれていました。」

2023 年 12 月に、EU はガスパッケージそして大陸内でグリーン水素を生産することを目的としたプロジェクトのための投資基金に資金を投入する。これらの取り組みの中には、例えば 8 億ユーロ相当の資金が含まれています。水素銀行、業界や国がこのエネルギー源を実験することを奨励しています。

ブリュッセルから多額の投資が行われているにもかかわらず、さまざまな形態の水素を欧州のエネルギー情勢に統合するには、いくつかの大きな障害が残っています。

欧州の機関はまださまざまな色の水素の定義を草案中であり、その本来のバージョンについて話すには程遠い。

さらに、多くの政治的および科学的疑問は依然として明確な答えを待っています。グリーン水素への投資は再生可能エネルギーの開発を損なうのか?白い水素はどこにありますか?人々はそれをどうやって使うことができるのでしょうか?