製造業ニュース

脱炭素化に向けて

2021年 7月 16日


水素エンジンの飛行機
欧州のエアバス社は2035年をめどに水素エンジンの飛行機の製作に挑むと報じられています。
蓄電池による飛行機の飛行と水素エンジンによる飛行では水素のほうがはるかに動力を得られるといいます。
エアバス社は水素の燃料電池ではなく、水素を燃料としてガスタービンで燃やして飛行する飛行機を想定しているといいます。

水素について考えること
水素は正しい扱いを厳重に気を付ける必要があると考えます。
福島での原発で水素爆発を起こして放射能の被害を受けた苦い教訓があります。
日本の大手電力会社はLNGなどのガス火力を発電に生かす取り組みをしてきました。
水素を燃焼させてチカラを得る際にもきっと厳重な取り扱いの注意が必要となってくるのはまず考えられることです。

開発が進むと目される新しい「燃焼」
筆者は水素・アンモニアなどの水素系燃料の新しい燃焼がこれから試されていくことになるその動向が気になります。
脱炭素化は製鉄などのものづくりの様相も変えてしまうかもしれません。
水素の量産、調達とその活用法はこれから開拓されていく領域です。
水素の活用法だけを工夫して考えるだけではなく、再生可能エネルギーの調達も考える必要があるでしょう。

2021年5月執筆現在、コロナ禍で緊急事態宣言の中、道を模索・開拓するのはたいへんな面もあります。
筆者も直接的な目標を見失いそうなときは、海外で進んでいる目標の目線やフィールドから問題や課題の周辺全体を見直してみるのも一手ではないかと考えます。
例えば国連で定めた17の指標SDGs持続可能な開発目標の目線から周辺全体を考え直すのも良いのではないかと考えます。
営みの中で目線を変えたり視野を広げて配慮するマナーが求められてきているということを最近感じるからです。
水や食料の調達や供給の長期的課題や気候変動などの地球環境問題などの問題も山積みであることも気づかされます。
人の命や生き物や自然界も貴重な存在です。
共存共栄となる科学が求められてくるという目線もあると考えられます。
前向きに脱炭素化が進んでいくことを願う次第です。

水素について

2021年 7月 2日


グレー水素
化石燃料を改質して水素を得る時に二酸化炭素を排出する場合、その水素をグレー水素と呼びます。

ブルー水素
化石燃料を改質して水素を得、その際に二酸化炭素を排出するが、その二酸化炭素を回収する場合、
その水素をブルー水素と呼びます。

グリーン水素
再生可能エネルギーの電力で水の電気分解をした二酸化炭素フリーでできた水素をグリーン水素と呼びます。

水素を燃料として調達する場合に、その実際の手法によってつくられる水素の呼び名が変わってきます。
水素をインフラとして調達する側にとっては、水素をより安く大量に調達したいという共通の思いはあるのではないかと考えられます。
ですが実際に二酸化炭素などの温暖化ガス排出の状況によってつくられる水素の呼び名が変わることとなります。
これは、別の新しい水素調達の現実の評価・分析指標にもなってくると考えられます。
欧州やアメリカでは安い風力発電、中国では安い太陽光発電で電気が賄われはじめています。
日本は再生可能エネルギーの大幅導入に出遅れ感が否めません。
その中でポジティブに期待されているのが水素燃料、水素系燃料の調達、活用です。

日本政府は2015年に2030年までにエネルギーにおいての非化石電源比率を44%以上にする目標を定めています。
また2050年までに電源構成比率において、50~60%を再生可能エネルギー、原子力・火力・CCS(二酸化炭素の回収。貯留)が30~40%、
水素発電が10%という目標を菅政権が定めました。

2050年までに水素発電10%の目標設定を受けて水素の国際的な調達方法の模索がはじまっています。
佐川などの物流大手は軽のEV商用車の導入を始めると報じられています。
商用車の仕様について水素燃料電池車か、小型の安価な軽のEVの商用車が浸透するか注目です。

日本でもエネルギーの電源構成を再生可能エネルギーと水素発電の大幅な調達・導入が喫緊の課題となりそうです。
もしEVが大幅に普及する場合には特に走行するのに使われるエネルギーが何由来であるのかの改革が厳しい目で見られることになることが想定されます。
水素燃料電池車なども、まずはブルー水素とグリーン水素の普及実現が、地球温暖化ガス排出実質ゼロに向けて望ましいということになりそうです。

水素鉄道、水素商用車普及に向けて

2021年 6月 18日

2021年3月下旬に、トヨタといすゞと日野自動車が提携を発表しました。
小型の商用車へのピュアEV電気自動車や水素燃料電池仕様搭載を見据えた提携であると報じられています。
脱炭素化の政策のトレンドに背中を押された感じでもあります。
水素は貴重なCO2排出フリーの可能性のある燃料です。
水素の調達コストは欧州のほうがまだまだ安く、日本にも燃料としての本格的な普及には課題があります。
そんな欧州ではドイツで水素燃料電池で走行する鉄道車両の2024年の試験走行が始まろうとしています。
環境対応の開発の面で欧州がリードしています。

トヨタ自動車の豊田章男社長はインフラとしての水素という面でもしっかり考えていくというような旨のコメントが報じられています。
クルマで環境対応の実現化を図る上で、インフラ整備としての水素燃料の側面も重要視していることがわかります。
自動車の環境規制を超えて生き残りをかける場合には、燃料やエネルギー源の像もしっかり据える必要を感じているのであろうかとも考えられます。
日本にとっては、再生可能エネルギーをより安価で量産できる設備の構築は喫緊の課題です。
日本の電源構成は海外に比べると火力8割と地球温暖化対策の面で遅れをとり、苦しい状況です。

CO2排出に関しては乗用車が3割強、商用車が3割弱を全体の中で排出しているといいます。
乗用車はピュアEV電気自動車・電動車、商用車では小型でFCV水素燃料電池車・ピュアEVや電動車の普及がCO2排出大幅減には欠かせないと考えられます。
筆者はHVハイブリッド車に乗っています。筆者が走行している愛知県三河地域では見たところまだまだガソリン車・ハイブリッド車が乗用車の仕様の主です。

国際的な流れの中で、2030年での地球温暖化ガス排出大幅削減へ向けての具体的な数値目標が欧州を筆頭に政策として強調されてきています。
アメリカや日本でもその例外ではなく、野心的な数値目標が期待され注目されています。

2030年の具体的な野心的な数値目標の実現に向けて、政策や規制によって日本でも水素燃料電池車やピュアEVが主となる流れに徐々に変わっていくのか注目です。

求められるより安価な再生可能エネルギー

2021年 6月 4日


再生可能エネルギー、国際的には特に太陽光、風力発電が海外で安価でエネルギーを得られるようになってきています。
一方、日本は最も安価な電源が未だに石炭火力となっています。
他国では、中国が太陽光で最安電源を、アメリカやイギリスなどでは風力で最安電源を獲得しているようです。

日本が抱える事情
日本はまず2011年の東日本大震災で福島の電源が水素爆発をする事故が発生しています。
ここから原発不信・不支持の流れがあり、大手の電力会社は液化天然ガスを大量に輸入調達をしてガス火力による発電を推進しました。
事故後の原発の処理とあわせて液化天然ガスによる火力発電、石油・石炭火力発電で電気を賄うことを大手の電力会社が担っています。
東日本大震災から10年後の現在では、海外では2010年代以降太陽光や風力など再生可能エネルギーによる発電施設の導入、
そしてその普及によって世界は様変わりを果たしてきているようです。
2021年現在、中国やアメリカ、イギリスは安価な再生可能エネルギー電源を獲得しています。

太陽光パネルのシェアは現在では中国が主力を占めています。
日本のものづくりも2010年代に太陽光パネルなどの生産・製造に着手していましたが、当時は大きく報じられていたものの、
コスト競争の事情から、日本大手は太陽光パネルの生産製造から多くのメーカーが撤退をしています。
最近では新しい「ヘロブスカイト太陽電池」という新しい技術仕様が日本国内でも注目され開発が進んでいます。
この太陽電池は安いコストで製造可能と注目されています。

風力でも日本では洋上風力などが有力視されてもいます。
ですが福島で開始されていた浮体式の風力発電は開発撤退が報じられています。
日本は地球温暖化の影響による気候変動によってより強い台風に見舞われる可能性が高くなってきていると考えられます。
そして考えられることは、台風などの強風に耐えうる風力発電設備とはどのようなものなのかということです。
広大な陸地面積によって得られる太陽光や陸上風力発電、風や遠浅の海の地形の恩恵で得られる洋上風力などによって
再生可能エネルギーのコストは他国で確実に下がってきています。
日本は厳しい環境にあると考えられます。
他国の成功事例を学びながら、自国で生かす独自の発想や技術が求められて行きそうです。

暑さ寒さで逼迫する日本国内の電力

2021年 5月 21日

2021年1月の寒波で電力需要が生まれ、電力が逼迫したことなどが報じられました。
目下日本では政府が2050年までに地球温暖化ガス排出実質ゼロの脱炭素社会の実現を目標としたばかりです。
他にも暑さに対してもエアコンの電力需要が見込まれ、自動車の生産を一気にピュアEV電気自動車化をすれば、
日本では電力の逼迫が予測されるといいます。
日本国内では自動車の生産がEV電気自動車に堂々と生産移行するためには、まず電力供給の逼迫を解消する必要があるようです。

自動車の新車価格はガソリン仕様車が一番価格が安価で手に入りやすいです。
ハイブリッド仕様車だと数十万価格が上がります。
水素燃料電池車だともっと値が高いです。
中国や欧州などの国ではいち早くピュアEV電気自動車の導入が進んでいます。
各国の自動車大手メーカーもガソリン仕様から急ピッチでピュアEV電気自動車の生産に舵をとる方針を表明しているところもあります。

日本ではハイブリッド仕様車が重宝されており、また燃料としての新しい技術と資源の確保の観点から水素燃料電池車の仕様も大切にされています。
この状況で欧米や中国が一気にピュアEV電気自動車仕様化へシフトしてしまうと、開発生産のリズムとして日本メーカーが後れを取るのではないかという心配の声も挙がっています。

電気と燃料、蓄電池の最適化が未来のクルマを含めた生活には不可欠です。
また日本のクルマメーカーが思い切りピュアEV電気自動車の生産に立ち向かえる環境を作り出すためのサポートも欠かせなくなっています。
電気を再生可能エネルギーでより多くの量・規模で賄えるようにしていくことや、優れた蓄電システムで電力供給のスマート化していくことなどが欠かせません。
クルマのメーカーばかりに環境対応を求めるのではなく、どうやら電気を再生可能エネルギーでより多く賄えるようにして、
より現実的にピュアEV電気自動車を製造しても良い基盤をつくっていくことが求められているようです。

地球温暖化防止に向けて企業の役割

2021年 5月 7日


地球温暖化の原因となっている、二酸化炭素(CO2)などの温室効果ガスは様々な企業活動の中からも排出されます。製品の生産や加工過程、輸送における燃料消費、オフィスでの電気使用もCO2の排出源であり、作られた製品が社会で消費されるときに排出されるCO2も環境負荷の原因となります。地球温暖化が人間活動から引き起こされていると科学的に証明された今、地球温暖化への対応は今後に向けて大きなビジネスチャレンジと言えます。企業活動の中からCO2の排出を減らし、作られた製品の環境負荷をさげることは、企業のCSR(社会的責任:CSR:Corporate Social Responsibility、企業が社会に与える影響に責任を持ち、社会の持続的発展のために貢献する考え方、またそのような考え方に基づいて実践される諸活動。)を果たすことです。企業に求められるものは、生産活動を効率よくするだけではなく、バリューチェーン(価値連鎖:企業活動を、最終的に顧客に提供する製品やサービスに価値を付加していく工程を連鎖としてとらえたもの。)全体を通じた排出削減の取り組みを行っていくことです。非持続的消費活動と非持続的生産活動が自然環境の劣化を招くものと受け止め環境に対する企業の責任を見直すことが大切です。
  パリ協定が発効した今、温室効果ガスの排出量ゼロを目指す脱炭素社会が全世界的な長期目標となりました。温暖化問題への取り組みは、CO2の削減とエネルギー問題の二つが考えられます。企業を支えているエネルギーの在り方を見直す良いチャンスです。CO2削減をアピールするため、発展途上国などのCO2削減プロジェクトに投資して、その削減分によって自らの企業活動による排出分を相殺する「カーボンオフセット」や企業努力で排出削減をぎりぎりまで行った後、残った排出分のクレジットを購入することで相殺し、排出ゼロにする「カーボンニュートラル」を行っている企業もあります。エネルギー問題では、石油、石炭など化石燃料の削減、クリーンエネルギーへ代替など、企業は真に、CO2排出削減につながり、持続可能エネルギーの開発に役立つ取り組みを行なっているかが重要です。
          政府レベルでの温暖化対策が停滞する中、企業全体では温室効果ガス排出削減に取り組む姿勢が高まっています。温暖化問題に積極的に取り組み、長期的な視点に立ち、再生可能エネルギーなどを中心とした温暖化防止策を取っているかが問われています。これからは、省エネ対策や化石燃料に頼らない新エネルギーの開発や研究などを行うことで地球温暖化防止対策は一層進展していきます。

地球温暖化

2021年 4月 16日


地球温暖化とは、大気中にある二酸化炭素(CO2)やフロン、メタンなどの「温室効果ガス」(GHG:GreenHouseGases)の濃度が何らかの原因で高くなり平均気温(地上気温、海面気温)が上昇する現象を言います。中でも石油、石炭など化石燃料の燃焼によって排出される二酸化炭素が一番の原因とされています。温室効果ガスの濃度が上昇し続けると21世紀末には平均気温が最大5℃上昇すると報告されています。
 地球温暖化は、気温を上昇させるだけでなく、地球全体の気候を大きく変える「気候変動」を引き起こします。地球規模で気温が上昇すると、海水の膨張や氷河の融解などにより海水面の上昇や、気候メカニズムの変化により、大型台風の発生、異常高温など異常気象が頻発し、自然生態系や生活環境、水不足による農業への影響、生物多様性の損失などが懸念されます。既に世界各地では、自然環境や人々の暮らしに様々な影響や被害が出始めており、その深刻さから「気候危機」という言葉も使われるようになりました。温暖化対策を十分に行わない場合、さらに重大化し取り返しのつかない被害をもたらす危険性が指摘されています。
 地球温暖化の進行を食い止めるためには、二酸化炭素(CO2)をはじめとする温室効果ガスの排出量の大幅削減が必要となります。その為には、石油、石炭、天然ガスなど化石燃料に依存した社会の在り方を変え、「脱炭素化」の方向を目指すことが重要です。地球温暖化対策を求められるのは政府、企業だけでなく、家庭から排出される二酸化炭素の量も小さいものではありません。暮らしで使用する電気を再生可能エネルギーに変えたり、ゴミの分別回収など小さな省エネの工夫も地球温暖化防止に役立ちます。
 世界では、二酸化炭素(温室効果ガス)をいかに減らすかを議論するため1997年京都で京都議定書がCOP3(国連気候変動枠組条約締約国会議、先進3か国)で採択され、その後世界中の国々及び地域が温暖化問題を話し合うようになり、2015年パリで行われたCOP21(発展途上国を含む世界全体)でパリ協定が採択されました。パリ協定により、世界全体の目標と各国の二酸化炭素排出の削減目標が決られました。今後、二酸化炭素排出規制、脱炭素社会に向けての動きが活発になると思われます。
 1970年以降、地球温暖化ガスである二酸化炭素の排出量は増え続け、森林や海洋など自然界が吸収する量をはるかに上回っています。排出と吸収のバランスが地球の環境の中で自然に循環できるレベルまで二酸化炭素の排出を削減していかなければ、温暖化は止めることはできません。

カーボンニュートラル、脱炭素社会

2021年 4月 2日


日本は、2020年10月に「温室効果ガスの排出を実質ゼロにする、カーボンニュートラルを2050年までに達成する」と新たな目標を打ち出し、21世紀後半のできるだけ早い時期に脱炭素社会を目指すと宣言しました。
カーボンニュートラル(気候中立)とは、温室効果ガスの排出量と吸収量を差し引きして実質ゼロとする考え方で、大きく二つに分けられます。
 1、エネルギー分野において・・・植物油来のバイオマス燃料などに関し、燃焼するときにCO2を排出しますが、成長過程で光合成によりCO2を吸収しているので、実質、CO2の排出はプラスマイナスゼロの状態になります。。
 2、社会や企業における生産活動において…やむをえず出てしまうCO2排出分を排出権の購入や植樹などによって相殺することで、実質的にCO2排出をゼロの状態にします。
 カーボンニュートラルを目指すうえでの具体策として
・CO2排出量の削減
・再生可能エネルギーへの切り替え(化石燃料を使わない)
・廃棄物の削減
・輸送削減のため、より局所的な生産をサポートする
・輸送の電化
・森林再生などのプロジェクトへの資金提供によるカーボンオフセット
などが挙げられます。
 カーボン・オフセットとは、二酸化炭素やフロンガスなどの温室効果ガスの排出を削減する手段の一つで、排出量を削減する努力をし、それでも削減できなかった量に対して埋め合わせをする方法の一つです。埋め合わせの方法には植林などによる森林再生、削減活動への投資や削減量の買い取りなどがあります。自分自身の温室効果ガス排出量を、別のだれかが削減した量で埋め合わせる(オフセットする)というシステムです。
 大気中の二酸化炭素、フロンなどの温室効果ガスが増えすぎると熱が放出されず地表に溜まってしまい気温が上昇することを地球温暖化と言います。温暖化を遅らせ、脱炭素社会を目指すうえでの取り組みとして、再生可能エネルギーの活用、ガソリン自動車の使用停止、森林保全、節電、節水など生活の変化が挙げられます。地球温暖化による気候変動の危機感が高まる中、カーボンニュートラル、脱炭素社会を目指す動きは活発化してくるようです。

重要視されはじめてきた水素燃料

2021年 3月 19日


2030年までに日本政府は水素燃料を発電や燃料電池車向けの主要燃料としていくことが報じられました。
水素燃料自体を主要燃料としていくことであるようです。
具体的には2030年時点で1000万トン規模の燃料としての活用が目標とされているようです。
1000万トンと報じられても筆者もなかなか具体的なイメージが浮かばないですが、
国内の電力の10%ほどを水素燃料で賄えるようにしていくということであるようです。
こう知ると日本政府が挑戦しようとしている水素燃料を巡る挑戦の意図がやっとイメージとしては伝わってきます。

菅総理が日本政府としての目標を掲げる脱炭素化やその他のグリーン政策はあらゆる分野で変革が促進されていきそうです。
日本製鉄なども電炉や水素を燃料としての水素製鉄法などの導入が2050年までに温暖化ガス実質排出ゼロに向けて始まろうとしています。
2050年までに二酸化炭素の排出を実質ゼロ化する目標は非常に重い課題となっていきそうです。

水素の課題は量産方法の開拓とともに製造コストの削減です。
まだまだ燃料としてのコストが高いと言われています。
2020年12月にはトヨタ自動車の水素を燃料とした燃料電池車MIRAIの新しいモデルが発売されました。
その新しいMIRAIは水素燃料をチャージして一度のチャージでの走行可能な航続距離がさらに伸びたと報じられています。
クルマ関連での環境問題課題解決に向けては一般家庭向けの乗用車よりもトラックなどの大型の商用車がより重要で気になるところです。
トヨタ自動車としてはこうした商用車向けの仕様として水素を燃料とする燃料電池車は有力である可能性があるとしているようです。
筆者としては日夜休まず運行される商用車の仕様の変革は非常に重要であると考えます。
MIRAIの製造開発がそうしたトラックなどの商用車に技術が波及し、普及に向けばクルマを取り巻く環境課題への解決に向けた一助にはなるのかなと考えられます。

注目を集めている蓄電池や蓄電システムたちの背景

2021年 3月 5日


2050年までに温暖化ガス実質排出ゼロ実現を日本政府が目標として定めました。
再生可能エネルギーとそれで生まれた電力を賢く蓄電池に貯めながら使うなどの蓄電システムが注目されています。
目下はじめに石炭火力による発電の新規事業からの撤退が大きく報じられています。
再生可能エネルギーによる発電、電力供給はこれからグリーン政策として欧州を筆頭に推進していく模様です。
欧州では洋上風力による発電のシェアを飛躍的に高めていくことなどが具体的な目標として定められはじめています。
(2020年12月上旬執筆現在)

再生可能エネルギーは太陽光や風力など気候・天候など自然条件に左右されやすく、
自然条件が不安定になると、供給が不安定になりやすい側面が指摘されています。
こういった場合に蓄電池や蓄電システムを間に備えていくことによって上記のデメリットを解決させえいく方法が具体的に模索されてきています。
安全で、安価で高容量の蓄電池が望ましいとされ、あらゆる電池の開発が試されています。
蓄電池の仕様は各大手メーカー独自のものが続々と生まれてきています。

電気を発電する、それを貯める、そして使う。鍵になっているのは電気です。
また、電気は水の電気分解によって温暖化ガスを排出しない燃料である水素を賄うことができる資源でもあります。
電気を基にした水素の燃料としての活用法・調達法がまず大事になってきます。
再生可能エネルギーは蓄電池に貯めて賢く使えるシステムに、
またその余剰電力は水素を燃料として生み、貯めて融通して使う仕組みにしていくことが鍵になってきます。

ただ日本は洋上風力などを活用しようとした場合に、毎年台風がやってくる天候条件が問題として浮かび上がってきます。
洋上で安定した風力が得られたとしても台風で吹き飛ばされて故障などしては困ります。
地産のエネルギーを具体的にどう得て、貯めて、融通して賢く使うために最適な発電方法が望まれます。
再生可能エネルギーによる発電を飛躍的に向上させること、
間に蓄電池や蓄電システムを備え、貯めながら賢く電力を送電する仕組みを得ること、
余剰電力から水の電気分解で水素系の燃料を賄うことなどが重要視されてきています。