このブログについて

国立大学法人山形大学工学部教授の吉田司のブログです。2050年までのカーボンニュートラル社会実現に向けて、色々な情報や個人的思いを発信します。発言に責任を持つためにも、立場と名前は公開しますが、山形大学の意見を代弁するものではありません。一市民、一日本国民、一地球人として自由な発言をするためにも、所在は完全に学外です。山形大学はこのブログの内容について一切その責任を負いません。

2021年7月9日金曜日

山梨産グリーン水素

 昨日のUAE産グレーアンモニアに対して、これは国産グリーン水素のことです。

山梨県、グリーン水素をENEOS水素ステーションに供給: 日本経済新聞 (nikkei.com)

山梨県は晴天率が高く、全国有数の日照時間の長さで、太陽光発電の導入が盛んです。耕作放棄地が多いから、という裏の理由や、景観を損ねたり土砂崩れの原因になるから、これ以上メガソーラーの乱開発を進めないで!という困った事情も実はあります(この話は別の機会に)。とは言え、燃料電池で有名な山梨大学(ソーラーでも有名ですけど)もあって、再エネ先進県と言えるでしょうね。

それで、その太陽光発電の電力で作るグリーン水素をENEOSの水素ステーション用に供給する、ということです。お試し出荷だから、ではあるのでしょうけど、供給量は600立米(常温常圧)。東京オリパラの燃料電池車500台に供給、だそうですけど、トヨタミライの水素タンクは141 L(常温常圧)ですから、それぞれを8.5回満タンにする分、ってことですね。それだけの水素を作るのに必要な電気量は1.44 MAhになります。うーん、大変。

急に増やせないのは当然で、太陽光発電の電力の価格はともかく、水電解には貴金属触媒が必要ですから、グリーン水素はとても高くつきます。高いってことは、結局まだ環境にも良くないということになってしまいますけど、それでもやらなくてはならないのはこちらです。褐炭由来のグレー水素が大量に出回って、それが価格の基準を作ってしまったりすると、グリーン水素が市場に入り込みにくくなってしまいます。太陽光で作った水素でクルマが走っているというのは、結局太陽の力でクルマが走っているということですからね。素晴らしい!頑張って欲しいと思います。

2021年7月8日木曜日

UAE産アンモニアで脱炭素?

 こういう報道はとっても気になります。アラブ首長国連合(UAE)からアンモニアの供給を受けて、燃やしてもCO2を発生しないアンモニア火力発電に、JERAが本格的に取組むということが「脱炭素に向けた」アクションとして報道されているのです。

“アンモニアで火力発電” 脱炭素へ日本事業者がUAE企業と連携 | 環境 | NHKニュース

これを聞いて、本当にCO2を出さないアンモニア火力発電の時代が始まる、と誤解する人があっても不思議じゃありません。INPEXがUAEの国営石油会社と協力して天然ガスを原料に現地でアンモニアを製造します」とキッパリと書いてあります。そのうえで「脱炭素」であるとも。それのどこが脱炭素なのでしょう?
天然ガスを原料とするアンモニア製造とは、長年続けられているハーバー・ボッシュ法によるアンモニア製造に他ならず、その過程で盛大にCO2が発生します。すなわち、グレーアンモニアなわけです。日本に輸入されたアンモニアで発電する時にはCO2は発生しないでしょうけど、UAEでアンモニアを製造している時にCO2を出しているわけですから、ちっとも脱炭素じゃないですよね。CO2分子にはMade in Japanか、Made in UAEかは書いてありませんし、温室効果という点では全く相違ありません。レポート中の表現だと、あたかも日本はCO2排出量を削減した様に見えるでしょうけど、明らかにインチキですよね。
もちろん、いずれは太陽光発電による水電解で製造した水素を使って、グリーンアンモニアにすれば本当に脱炭素になるわけで、ひとまずアンモニア火力発電の技術確立を急ぐためにも、グレーアンモニアでも良いから事業を始めて、順次グリーン化するから今全てが完璧である必要はない。そういう主張は、もちろん分からないではないですし、一定の合理性がある様にも思えます。しかし、世の常として、一旦動き始めると、当然このUAEでのアンモニア製造は採算性のある事業になるでしょうし、安定的取引が始まってグローバルな資金の流れの一部に組み入れられます。そうすると、その存在がグリーンアンモニアへの変化を妨げることになるでしょう。だから、明らかに健全ではないやり方については、最初からアンタッチャブルなものとして、手を出さない方が良いのではないかと思うのです。

2021年7月7日水曜日

新潟大八木先生水酸化触媒!

 新潟放送のSDGs特集で、水素エネルギーが取り上げられ、その中で新潟大学工学部の八木政行先生の水電解触媒の研究が紹介されていました。

水素エネルギーと脱炭素社会(後編)効率化へ新発明(BSN新潟放送) - Yahoo!ニュース

脱炭素社会におけるエネルギーキャリアとして、最も有望視されているのが水素です。水素は地球上に大量に存在しますが、その大半は水素の酸化物(燃焼後生成物)であるところの「水」としてであり、どこかを掘ると水素ガスが出てくるという鉱脈はありません。すなわち燃料となる水素は、人の手で作るしかないわけで、水を電気分解して酸素と水素に分けることによります。この反応は外部からエネルギーを注入することによってしか起こりません。CO2を還元して有機燃料を得る場合も同じですね。そこに石炭や天然ガスなどの化石燃料のエネルギーを使ったらCO2は増えるばかりになりますから、エネルギー源は太陽光などの再生可能なものでなくてはなりません。

太陽光エネルギーでCO2から有機燃料を作ることは人工光合成と呼ばれますが、太陽光で水電解して水素を作ることも広義には人工光合成と言っていいでしょう。水素は必ずしも水素の状態で貯蔵・輸送・利用する必要はなくて、より貯蔵しやすいアンモニアやe-Fuelに転化しても良いです。大切なのは、燃えカスであるCO2やH2Oから再び燃焼出来る高エネルギー物質を得る時に、そのエネルギーが再エネ由来であるということで、それを果たせばそれらは全て「グリーン燃料」と言うことが出来ます。水素や炭素はエネルギーの運び手(エネルギーキャリア)なわけです。カーボンニュートラルを達成するためには、出してしまったのと同じだけのCO2を化学燃料に戻すのが一番分かりやすいですけど、水素をキャリアにしてそもそもCO2を出さない様にしても同じです。さらに言えば、エネルギーキャリアは炭素や水素に限定されるわけでもありません。例えばアルミはどうでしょうか?アルミは地殻中に大変豊富な元素です。その酸化還元電位は大きくネガティブなので、アルミー空気電池は大変大きい電圧になります。また、1個のアルミ原子から3個の電子が出てきます。ゆえに可逆サイクルで大量のエネルギー貯蔵、取り出しが可能な元素の一つがアルミです。実際には色々な技術課題はあるのですけど、それはさておき、そういう視点で元素の周期律表を眺めると、どんなエネルギー貯蔵技術があるだろうか、と想像をめぐらせることが出来ると思います。

さて、話を八木先生に戻します。八木先生は私と同じ研究室の出身(で私よりも優秀な)先生です。人工光合成にかける熱い思いでずっと関連の研究を続けてこられて、遂に物凄い性能の酸素発生触媒の開発に成功されました。1年ほど前に米沢でもご講演頂きました。途中で太陽電池に浮気した吉田との差ですね!やっぱり専心、献身が大切。上記人工光合成では、CO2の還元や、水を還元して水素を得るところが重要と思われがちですが、一番大切なのは、水を酸化して電子を得る反応です。CO2や水を還元するのに十分な電位に電子を持ち上げるのは、太陽電池などを使えば良いわけですけど、その電子がどこから来るのかが大切で、それは水の酸化でなければ再生可能な系にならないのです。ですから、八木先生はいかに小さいエネルギー損失で水を酸化するか、非貴金属系の触媒開発を進めて、今回の発明に至ったというわけです。電圧1.5ボルトの乾電池1個で、理論電圧が1.23ボルトの水の電気分解を実演されていました。素晴らしいですね!

これで、耐久性を担保して、スケールアップを果たせればグリーン水素の安価な量産に展望が開かれるかも知れません。

2021年7月4日日曜日

熱海、土石流

 皆さん、既に衝撃の映像をご覧になったと思います。

逃げる人や車が映像に・・・熱海市で大規模土石流(2021年7月3日) - YouTube

本当に起こったこととは俄に信じ難く、土石流がその強大な力で一瞬のうちに街を飲み込む様子が生々しく報じられました。土石流の被害は繰り返されていて、過去にも実際こういう恐ろしい事が起こり、多くの人命が失われ、生活が破壊されたということなのでしょう。それが起こる瞬間が記録されることは稀でしたけど、みんなが小型ビデオカメラ(スマホ)を常時携帯する様になって、こういう記録が残される様になりましたね。この映像の力は凄いです。呆然とし、同時に脱炭素への思いを新たにしました。

被害の実態は未だ良く分かっていないようですが、既に亡くなった方があり、さらに数多く安否の分からない方があるようです。亡くなった方のご冥福とご遺族へのお悔みを申し上げますと共に、不明者が一刻も早く救出されることを願います。また、警察、消防、自衛隊等危険な現場で救助にあたる方々、二次災害に遭わぬようにして頑張ってください。ありがとうございます。

不謹慎かも知れませんが、昨年の熊本、一昨年の長野(その他広域)の集中豪雨被害がありましたので、「今年は一体どこに?」などと言っていました。残念なことに、現実にそれが起こり、東海地区を中心とした記録的集中豪雨が発生してしまいました。土石流が起こった熱海でも、平年の7月一か月分以上の雨が2日間で降ったそうです。今まで発生することがなく、治水工事上も想定されていないレベルの豪雨となることで、この様な大規模災害が発生するということですね。

もちろん、自然現象ですから、気候変動問題が取り沙汰される以前から、豪雨、洪水、土砂崩れの被害は繰り返されてきました。その頻度が増し、規模が大きくなっていることに適応するために、防災の強化が進められています。ただ、その根本にある気候変動問題については、災害との関係性が直接的でないこともあって、この頻発する自然災害が実は不運な自然災害であったとは100%は言い切れず、人が自らの活動によって招いた災難であると認識されてはいない様に思います。しかし、ここ数年その因果関係を十分以上に認識させるだけ悲劇が繰り返されているのではないでしょうか。

コロナウイルスでも「経済より命!」が叫ばれています。気候変動と災害も同様ではないでしょうか?災害に遭い、折角創り上げた生活が破壊され、さらに人命が失われ・・・気候変動に対して本気の行動を取ることは、経済的損失を伴うので積極的にはなれない、未だそういう反応が多い様に思います。他の何を置いても進めるべきことではないでしょうか?脱炭素は我慢ではないのです。積極的に我々の社会を良くするためのチャレンジです。

2021年7月2日金曜日

EVシフトを考える⑮

 日産自動車が英国サンダーランド工場でのEV生産能力を大幅に引き上げる(年間10万台)投資をすることを表明しました。

日産、英国に大規模EVバッテリー工場新設へ (msn.com)

日産は、アリア(ARIYA)と言う名前のSUV型EVを既に発表していて、EVのラインナップ拡充を進めています。このアリアは91 kWhのバカげたサイズのバッテリーを積むヘビー級EVで、660-790万円とかなり高価でもあります。

日産:日産アリア[NISSAN ARIYA]特設ページ

日本でも発売が予定されていますけど、こんなクルマに補助金を出すべきではありません。これまで再三書いている通り、こういうヘビー級EVは早々に淘汰されることになると思います。ポルシェタイカンやテスラロードスターの様なキチガイEVが欲しい人は、スーパーカーを買う様な人たちなので、一定の需要はあるでしょう。けど、このアリアは中途半端、一般ユーザーは高い割にメリットの無いこのクルマの問題にすぐ気づくことでしょう。

上記レポートではボリス・ジョンソン首相が今回の投資を「EUを離脱した英国への信頼を裏付けるもの」、として得意げです。何しろこのサンダーランド工場はBREXITのために閉鎖の危機が噂されていた欧州での日産の製造拠点でした。計画では、EVの生産だけでなく、バッテリーの生産も現地で行うということですが、それは例の中国メーカー、エンビジョンAESCです。日本の報道では、あたかも日本メーカーの海外進出の様に伝えられていますけど、エンビジョンAESCは中国資本です。

全体を眺めると分かるのは、自動車産業のグローバル化がいかに進んでいるかということです。まあそれは自動車産業に限らないことでしょうね。日産自動車はその出自が日本であり、名前も日本語であって、日本のメーカーという認識が定着しているわけですけど、生産、販売の全てがグローバルに展開していて、もはや日本出身であるということはほぼ関係ありません。実際、ルノーグループの一員ですよね。ルノーは2030年までに全販売数の80%をEV化することを表明しています。その大きな戦略の一翼を日産ブランドが担うということであって、日産製のEVにちょっと化粧直しして、ルノーのバッジを付けたクルマが売られることでしょう。そして、バッテリー関係の利益は中国がコントロールすることになります。日産のクルマづくりの技術はルノーに流れ、NECのバッテリー技術はエンビジョンに流れます。結局、日産ブランドがこの様にしてEVを増産したところで、それはほぼ日本国外での出来事であって、日本人の仕事にはならないし、利益は日本には来ません。それがグローバル化の実態。

これこそ、豊田章男自工会会長が憂いていた日本のモノづくりが無くなるということでしょう。自動車メーカーについては、その先兵が日産です(国内でも作ってるけどね)。ホンダは鈴鹿工場を全部軽自動車の生産に充てましたが、それは日本にしか市場の無い軽自動車を作ることで、日本での自動車生産を守ろうとする意志の現れです。マツダも広島で頑張って生産を続けています。日本からどんどんモノづくり産業が流出すれば、いずれ自動車の様な工業製品を作れない国に転落することでしょうね。

「日産は脱炭素のためにEVシフトに積極的だね!」とかいう明るいニュースでは全く無い、それが今回の真相だと思いました。

2021年7月1日木曜日

劣化が止まらない!?チャイナバブル?

 脱炭素のハナシと全然関係ないみたいですけど、それがとてつもなく困難だろうな、と思わせるに十分なほど、世界の異常さを憂いてしまうニュースがありました。いや、実は中国出身の奥さんのお陰で、中国で起こっている信じ難い出来事については日本で報道されるよりもずっと早く知っていたりしますが、今朝のNHKニュースで話題にされていたので、この機会に取り上げます。中国の有名な強いお酒、「白酒」(バイジュウ)の中のトップブランドである茅台(マオタイ)に行き場を失った有り余るマネーが流れ込んでいるというニュースです。

中国 あふれるマネーが向かう先 - おはBiz - NHK NEWS おはよう日本 - NHK

1本300万円!売上年間1兆6000億円!会社の時価総額45兆円でトヨタ自動車を上回る!いずれも信じられない数字です。なんでこんなことになるのか?コロナウイルス感染拡大の影響もあり、モノやカネの動きが鈍る中で、行き場を失った投機マネーが株価を押し上げているようです。但しそれはほぼ完全に中国国内での出来事と思います。

そんなに滅茶苦茶美味しいお酒だからなのか?いや、好きな人もいるんでしょうけど、だからって飲んだら無くなるお酒にそれほどの価値がありますか?そういうことじゃなくて、中国では賄賂の代わりに使われることが多いそうです。お金を渡したらかの地でも罰せられますから、茅台酒を差し上げてお金に換えて頂く、と。立派に賄賂ですね。何も生み出さないまま、その酒がグルグル回っているうちに数字だけは上がり続ける。レポートに登場する投資家も、「あと3年したら2倍だよ!」と鼻息荒いですね。それを世間ではバブルというのです。リアルな価値が生み出されていないのに、短時間で価値が急上昇するから、それに皆が飛びつき、さらに価値を押し上げる。その急こう配を数年先に外挿して、今1000万円出せば数年後には倍になる!と夢想するわけです。

茅台酒については、さらに呆れる話があります。このお酒の品質管理をしている(テスター、ソムリエ、なんとでも言え)女性が、中国の学者の最も栄誉ある称号である「院士」に推薦されたのが実は大ニュースになっていました。もちろん、良いニュースとして、ではありません。

「中国の小話」その247―銘酒「茅台(マオタイ)」の話題―-笹川陽平ブログ(日本財団会長) (canpan.info)

呆れちゃうでしょ?一応学者の端くれである私としても、もしこれが日本で起こったら怒ります。この一件については、中国の俳優さんのLin JiさんのYouTubeビデオが面白かったです(日本語上手!)。

マオタイ酒エンジニアがノミネートされた院士とは? - YouTube

まあ、怒ったり笑ったりせずに、淡々とこの馬鹿馬鹿しさをお話されていて、心の中の嘲笑と嘆きが良く分かります。嫁さんにこのネタをブログに書くと言ったら「そんな役に立たないことはやめなさい」と叱られました。が、私は本当の世界を知るという意味で、象徴的な出来事なのかなと思いました。

世界の脱炭素に向けて、自由経済と民主主義の仕組みが苦戦しています。コロナウイルスを見事に抑え込んだことや、量の点では最大の再エネ国でもある中国。宇宙ステーション、火星探索をどんどん実現する中国。脱炭素という難題についても、その専制政治と計画経済の仕組みが強みを発揮するのではないか、と思っていたのですけど。本当にその計画が機能するのであれば、こんな無駄なことにお金が動いたりしないハズでは?少なくとも、中国の特殊性が鮮明になる出来事ですね。この違いを互いに非難しあったりするのではなくて、本当に協業、連携して共通の重大課題である脱炭素が実現されることを心から願っています。

でも、学者がそこまでコケにされたら、やってらんねえ!本当は怒り心頭でも、何も言えない中国の学者の友達が可哀そうです。

佐藤ゆかり議員、e-Fuel推し!?

 自民党の経産部会長佐藤ゆかり議員のインタビュー記事がありました。

自民党 経産部会長佐藤ゆかり氏に直撃 「e-fuel」は経済戦略の決定打になるや?ならざるや??(ベストカーWeb) - Yahoo!ニュース

環境・エネルギーと産業問題に明るい方なので、佐藤さんが環境大臣でも良い様にも思うのですけど、必ずしも豊田章男モリゾー社長のファンだからとかではなくて、未来のエネルギー問題を幅広い視野で見ておられる様に思いました。例の水素エンジンレースカーのことも話題にしていますけど、自動車の電動化で問題解決とかそんな簡単なことではないし、そういう「究極はコレ」みたいな暴走に与さない姿勢が鮮明です。

これは、まあ例のEV推進の嘘でも取り上げられていたところで、EV化するにあたって電力どうするの?電池に必要な希少元素どうするの?など様々な課題があり、日本の産業構造を根本から揺るがしかねないという指摘は全くもってその通り。EVをやっちゃいけないわけではもちろんなくて、EVは重要な選択肢の一つではあるけど、それ一本じゃないですよ、ということでしょう。水素はもちろん、アンモニアもエネルギーキャリアとして注目されますし、自動車、船舶、航空機などにより親和性が高いグリーン燃料はe-Fuelだ、というわけです。

もちろん、グリーン水素やグリーンアンモニアに対して懐疑的な人もいます。さらに言えばCCSに対しても懐疑的、炭素税はとても受け入れられない税率になるとして、現状を「脱炭素バブル」と称し、それは必ず破綻するとおっしゃる池田信夫氏、はっきり言わないけど(ズルい)、総合すると「私は脱炭素なんて絶対無理だと思いますよ」と表明しているとしか思えません。

「脱炭素バブル」が必ず崩壊する理由(JBpress) - Yahoo!ニュース

じゃあどうするっていうの?脱炭素はどうせ無理だから、破滅への道をスローダウンするぐらいしか出来ないと言う?やりたい放題やって、欲しいものは全部手に入れて、もうじき死ぬ人はそういうことを言うかも知れません。でも、知った顔してそんな事をエラそうに言うあなたもこの状況を放置して、変えることの出来なかった無力な大人の一人ではないですか?

どんな時も、どうなっても、諦めたりしてはなりません。そんな無責任な発言を若い人を諭す様に言うものではありません。人を男か女かで分けたくないけど、どうにも私の同類である男は破壊が好きで困ったものだと感じます。「気候変動の大津波が来るから覚悟しろ!」と言うことを勇敢だと思いません。それを勇敢だと言うなら、私は勇敢じゃなくていいです。次の世代にもそう言う。思い切り怖がっても恥ずかしくなんかない。持続可能であること、守ることへの真心と情熱においては、常に女性が勝って見える今日この頃です。

さて、e-Fuelに話を戻しますけど、技術的には大変なことです。「大気中のCO2を回収して」なんてのはずっと先のことで、まずは火力発電から出てくるCO2とグリーン水素からメタンを作る「メタネーション」でしょうね。

脱炭素化 合成メタン作る「メタネーション」技術開発強化へ | 環境 | NHKニュース

これまた、CO2とH2があれば出来るんですけど、水電解でH2を作るところに貴金属触媒が必要になるので、低価格化が難しいところです。だから吉田研では有機触媒で水素を作る研究をやっているんですよ!それから、e-Fuelの様な液体の有機燃料を得るにはCOとH2を原料とするFischer-Tropsch反応があり、それは第二次世界大戦ぐらいからやっているそうですけど、COはCO2還元で、H2は水を還元して作る必要があります。そして、その電力は再エネにしなくてはならないし、触媒は貴金属ダメです。なので、やっぱり吉田研では有機触媒でCO2を還元することもやっているんですよ!CO2を流通した水の中で、COとH2を1:1の量論比ぴったりのファラデー効率で発生させる触媒とか出来れば、連続でF-T反応に接続してe-Fuelを量産出来るでしょう。金属を含まないけど水素結合性の導電性高分子は水電解やCO2還元の触媒になるんですよ。今研究のホットトピックスになっています!

だから、手段が無いわけではないんです。でも大変困難で、コストはかかるしスケールアップも難しい。難しいからやらないというのはダメです。無理だとか言わず、チャレンジするんです。技術の完成を2030年までには果たして、e-Fuelが実用出来る環境を整えないとなりません。佐藤議員には、是非可能性のある技術開発を幅広く(東大とかメジャー大学だけに任せない)支援して欲しいものです。EVはそんな未来までのつなぎですかね?e-Fuelを誰でも手に入れられる様になったら、エンジンの雄叫びが復活する?

還暦

 私、1966年生まれ、丙午(ひのえうま)です。2026年になりましたので、還暦を迎えました。すなわち、今1歳です。あと何年生きられるでしょうか?ひとまず、60年で色々経験させてもらい、色々なことを学び、考え、行動することが出来るようになりました。出来ることが増えた一方で出来なく...