脱炭素の次世代燃料 切り札は水素？ バイオ？ それとも??

　今、自動車メーカーは脱炭素化に向けた次世代エネルギーを利用した、エンジンの新しい可能性を探っている。だが、たとえばトヨタMIRAIに使われる水素エンジンは水素を燃料とするので理に適っているが、保管や運搬方法など課題は山積みだ。

　今回は、水素エンジン、合成燃料、そして微細藻類を培養して作るバイオ燃料。3つの次世代エネルギーの特徴と課題に迫る！

文／高根英幸、写真／TOYATA、HONDA、MAZDA、AdobeStock

■高圧で圧縮した水素で、十分な動力性能と驚異的な航続距離

　2021年シーズンのスーパー耐久で、水素燃料で走るカローラスポーツが快走している。トヨタの水素エンジンがメキメキと熟成して、エンジンの新しい可能性を感じさせてくれることを喜んでいるクルマ好きは多いのではないだろうか。

　自動車メーカーでもトヨタ以外に、ヤマハや川崎重工が水素エンジンのオートバイを開発中で、ヤマハは2018年にトヨタからの依頼で水素エンジンを開発しているから、すでにノウハウはある程度もっているようだ。

　しかし水素は最も軽い元素なので、エネルギー密度が小さいのが難点だ。そのためエネルギーとして使うには、大量に使う必要があり、そのためには密度を高めなくてはいけない。

　トヨタMIRAIなどのFCVでは、70気圧という途方もない高圧で圧縮した水素を溜め込むことで、十分な動力性能と驚異的な航続距離を両立させている。

　水素は地球上にほぼ無尽蔵にあり、ガソリン車もディーゼル車も炭素と水素を酸素で燃焼させているのだから、水素を燃料とするのは理に適っているように思える。量産車に採用した場合、水素エンジンをモーターと組み合せたハイブリッドとすることで、大幅に燃費を向上させることもできるだろう。

　けれども、水素という気体を燃料とすることには他にも課題は残っている。再生可能エネルギーによる電力で水を電気分解して水素を作ればほぼゼロカーボンになるが、コスト面で実現可能になるのは、まだかなり先のことだろう。

　水素を保管、運搬する方法も色々考えられている。しかしパーソナルなモビリティとしてはまだ現実的ではない、というのが現状だ。

　だから次世代燃料と呼ばれるものには、大きく分けて3種類の燃料が存在する。1つは前述の水素だ。しかし水素は軽く小さいため、保存や運搬に向かないという弱点がある。それを解決する手段が残り2つの次世代燃料なのだ。

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