地球温暖化が進む中、先進国を中心にカーボンニュートラルへの取り組みが加速してきました。
日本は2050年にカーボンニュートラルを実現するという目標を掲げ、多くの取り組みが始まっています。
その中で注目を浴びているのが「水素の活用」です。（NEDO：https://h2.nedo.go.jp/）
水素は入手しやすさ、燃料電池を使った電気エネルギーへの変換効率の良さ、また燃焼させてもカーボンを出さないことからもクリーンな燃料として期待されています。
しかし、反応性が高く、取り扱いが難しいことが大きな課題となっているのも事実です。
弊社では水素を安全に運用するための設備を作っていますので、その取り組みについてご紹介させていただきます。
水素から生まれるエネルギーには、主に2つあります。
- 燃料電池を使った電気エネルギー
- 酸素と燃焼させた熱エネルギー
電気エネルギーは我々の生活に欠かせないものですし、燃焼による熱エネルギーを使えば大きな力を発生させられます。
燃料電池はすでに自動車や非常用発電機などで使われ、将来的には電車や航空機の原動力として期待されています。
（引用元：環境省）
水素エンジンも次世代自動車用エンジンとして期待されており、三菱重工グループやマツダなどが開発に力を入れています。
自動車への搭載が一般化すれば、水素は生活の一部となってくるでしょう。
地球温暖化が進む中、炭素を排出しづらい水素の活用は世界的にも進められ、水素の需要はこの数年で飛躍的に伸びると予想されています。
水素の危険性
水素は密度の低さと反応性の高さから十分な量を安定して保存することが難しいと言われています。
密度が低い物質を気体のまま保存しても少量しか保存できず、必要なときに必要量を確保することがでません。
そのため、保存の際には
- 気体のまま高圧にする
- 液体にする
という手段が取られます。
気体を高圧で保存すると、容器が破損したときに、気体が膨張するだけで爆発と同じような現象がおきます。
そのため、圧力が高ければ高いほど危険性も増し、保存容器も強固なものになってきます。
液体にする場合は気体の温度を沸点以下まで下げる必要がありますが、水素の沸点は-259.2℃と非常に低く、冷却するための設備の規模が大きくなってしまうデメリットがあります。ちなみに、ガソリンの沸点は35℃〜180℃と常温ではほぼ液体となってるため、取り扱いは比較的簡単です。
水素を実用レベルで保管するのも難しいのですが、最も注意すべきはその反応性の高さです。
1937年5月6日のヒンデンブルク号の飛行船事故や、2011年3月12日の福島第一原発1号機の建屋の爆発などを想像していただければ、水素爆発の規模の大きさがご理解いただけるかと思います。また、中学校の理科では水を分解して簡単な水素爆発を実験しているため、水素は爆発しやすいというイメージをお持ちの方がほとんどだと思います。
実は、水素は拡散性が高いため、爆発自体はそこまでしやすいわけではないのですが、水素爆発は、酸素濃度5％以上、水素濃度4％以上混ざった気体に引火すると爆発し、さらに、温度が500℃よりも高くなると自然に発火し、爆発が起きてしまいます。
このような特殊な条件が揃った場合は、大規模な爆発となるため、危険であることに変わりはなく、水素をエネルギーとして使う場合この危険性から逃れることはできません。
そこで、水素を安全に使用するためには
- 水素が漏れない保存容器
- 万が一、水素が漏れても爆発を未然に防ぐ為の設備
が必要になります。
三翠社は、2を満たすために、「もし水素爆発が起こったとしても、安全を確保できる設備」を製造しています。
水素を安全に保管するための三翠社の取り組み
弊社は水素の保存容器を安全に運用するための設備を作っています。
水素ガスの滞留を防ぐ為の換気設備や、ガス漏れを速やかに検知する検知器の設置、防爆仕様の付帯設備を搭載することにより、
安全に水素を運用できる設備をご提供致します。
水素に関連した設備をご検討の方はぜひ三翠社にお任せください。
