炭素ゼロのため水素エンジンの拡大に挑戦

トヨタ自動車、川崎重工業、ヤマハ発動機、マツダ、SUBARUの5社は3日、岡山県美作市での「スーパー耐久レース」競技場で共同記者会見を開き、炭素中立(CN)実現に向け、内燃機関の可能性拡大に挑むと発表した。

具体的には各社が①水素エンジンでレース参加を継続、②二輪車等における水素エンジンの活用を検討、③次世代バイオディーゼル燃料等CN燃料を活用したレース参加である。

CN実現に向け、モビリティ分野では急速な電気化が進んでいる。

「CN化=電動化」という風潮が形成されつつある中、5社は将来への選択の一つとして内燃機関で新たな可能性を見いだしている。 水素やバイオ由来燃料など次世代燃料に対応できれば、自動車産業がこれまで蓄積してきた内燃機関を基盤とする技術力やノウハウを引き続き活かすことができる。

①に関してはトヨタとヤマハが担当している。 トヨタは先月3~4日に岡山で行われたスーパー耐久レースに出場するなど水素エンジン車で耐久レースに参戦した。 ヤマハは水素エンジンの試作·燃焼検討、一部エンジン部品の設計などを担当している。

レース参加を通じて水素を供給する企業や自治体との連携も広げてきた。 かつては太陽光発電由来や地熱発電由来の水素を活用したが、今回は、新しく福岡市で作った下水バイオガスの水素を活用した。

②は川崎重工業とヤマハが二輪車への搭載を念頭に置いた水素エンジンの共同研究の可能性について検討を開始した。 ホンダ、スズキにも参加を要請し、4社から二輪車内燃機関のCN化の可能性を探る。

③については、マツダ、SUBARU、トヨタが行う。 マツダは岡山での耐久レースに、ユグレナが供給する使用済み食用油や微潮流維持を原料とした次世代バイオディーゼル燃料を使った。 SUBARUとトヨタは22年シーズン、耐久レースにバイオマス由来の合成燃料使用車両で参加する。

トヨタの豊田章男社長は会見で「少ない炭素であって内燃機関ではない」と強調し「一つの選択肢に絞らずに今まで積み重ねてきた様々な技術を基盤に内燃機関を発展させる方法があるのではないかと考え、不確実性に対しては多様な解決策で対処するのが私たちが考えるCNへの挑戦の道」と述べた。

欧州バス企業OEM、ヘキサゴンピューラス水素システム供給契約

NGVジャーナルによると、ヘキサゴン·フューラス(Hexagon Purus)が欧州のバス先導企業のOEMと長期独占供給契約を締結した。 今回の協約を受け、ヘキサゴンピューラスはOEMの次世代2軸(12メートル)と関節型(18メートル)燃料電池バス製品用水素貯蔵システムを供給することになる。 2021 年から2024 年の間に約3千万ユーロ(一部2021 年の配送を含む)の販売価値を見込んで配送される予定である。

水素貯蔵システムはドイツ·カッセルのヘキサゴンピューラス工場から供給され、軽量型4気筒などが含まれ350キロ走行が可能だ。

EVPヘキサゴンフューラスのマイケル·クレチンスキーは「今回の契約は長年の顧客との緊密な協業を示し、我々は共通のビジョンと関心事を持っている。 ゼロ排出移動手段を推進することだ」とし「交通機関脱炭酸化のための優秀なグリーンソリューションである水素技術に関心を示す国が増えており嬉しい」と話した。

フューラスのモートン·ホラムCEOは「今やゼロ排出モビリティソリューションの採択が加速化しているとみられる、ヨーロッパのより多くの国と都市が移動手段の脱炭酸化を促進するための戦略的な政策を発表したことにより、より多くの乗用車、特に市内バスが急速に転換されるだろう」と述べた。

バルジラ、実行可能な水素ソリューションを開発

NGVジャーナルによると、ポーランドのバルジラ(Wartsila)は、メタコンABの子会社であるヘルビオ(Helbio)やABB、RINAなどのエネルギーメジャー企業と共に、水素を海洋燃料にするソリューションを提供するために力を合わせた。 広範囲なインフラ投資を行うことなく、炭素強度の70%削減のためにIMO2050目標を超える拡張可能で持続可能なソリューションを確保することが目標である。 これは海運業界が合理的な時間内に低炭素を運航できる道を提供している。


水素の生産、流通、船上貯蔵と関連した現在の困難と費用の考慮は、これまで水素が海洋燃料として直接使用されることに対する同分野の関心を制限してきた。 しかし,容易に求められるLNGを使って水素を船内で生産することにより,ソリューションは他の方法よりもはるかに実行可能で早い時間に実現できる。

バルジラマリンパワー製品管理および販売支援理事は「私たちのガスエンジンはすでに水素とLNGの混合物を使用でき、私たちの未来の努力は100%水素燃料に到達することになるだろう。 我々はできる限りの方法で船を運航する炭素を取り除くことに全力を尽くしている. このプロジェクトはこのような努力のもう一つの事例であり、IMO2050目標を達成するために他の利害関係者と協力することができ、とても嬉しく思う」とし、「今回のプロジェクトを通じて、オーナーが効率性と持続可能性の面で競争において先んじていける実質的な機会を得ることになるだろう」と述べた。

この概念はLNGと蒸気を結合し、水素やCO2を生産する。 生産された水素は内燃機関や燃料電池などで天然ガスと直接混合して使われるため、水素を船内に保管する必要がなくなる。 CO2はどうせ燃料として使用されるLNGの極低温の流れを使って液化し、後に炭素貯蔵のため海岸に移され廃棄されるだろう。 タンカーは、貯蔵されたCO2を放出中に不活性ガスとして使用することができる。

必要な装置は商船甲板に容易に取り付けることができる。 LNGバンカーリングだけが必要であり、水素生産を漸進的に増やすことで、化石メタンと関連メタンスリップの消費は同じ割合で減少するだろう。

バルジラとABBはそれぞれ内燃機関と燃料電池に水素を適用することを支援し、ヘルビオはガス改質器の技術と製造を提供する予定だ。 RINA とリベリア登録所は、HazidHazop 分析に基づく新しい概念代替設計に関する規則と規定の適用についての助言と指針を提供する。

ニコラ、北米全域に水素充電所を建設する契約を締結

engadgetによると、EV自動車メーカーのニコラは、北米全域に水素充電所を建設し、運営するためにオパール(Opal)フューエルと了解覚書を締結した。 予備協定により,両社は燃料電池電気自動車の採用を加速化するために必要な技術を共同開発することになるだろう. 彼らは天然ガスの再生可能な使用も探求する予定だ.

最初,彼らは民間の海運会社が同様のものを利用できるようにするのが妥当かどうかを検討する前に,民間の海運会社のインフラに焦点を合わせる計画だと言っている. オパールはこれまで350以上の天然ガススタンドを建設した.

ニコラエネルギーおよび商業事業部の会長であるパブロ·コージナー氏は「今日はニコラが記述したエネルギーインフラ計画と水素燃料サービスを顧客に提供するのに焦点を合わせた重要な進展だ」と述べた。

この発表は、連邦検察がニコラ創業者で元執行委員長のトレバー·ミルトンを詐欺容疑で起訴してからわずか数ヵ月後に出たものだ。 他の申し立てに対して,証券取引委員会はミルトンが市場金利の4倍も安い水素を製造していると偽りで告発した。

NEDO、水素航空機用エンジン燃焼機の開発支援

新エネルギー産業技術総合開発機構(NEDO)は5日政府が助成した2兆円のグリーンイノベーション基金事業の一環として川崎重工業による水素航空機用コア技術に関する研究開発を採択したと発表したが、航空エンジン用水素燃焼器などの開発を支援し、航空分野の脱炭素化を推進することを目的としている。

基金事業としては、政府策定のグリーン成長戦略として実行計画が採択された重点分野を技術対象としている。 航空機産業はその一つで、政府は航空機分野の脱炭素化を推進するとともに、航空機産業で適用される先進技術が他の分野に波及する効果も狙っている。 川崎重工業は、①水素航空機用エンジン燃焼機システムの技術開発、②液化水素燃料貯蔵タンクの開発、③水素航空機の基本構造を検討する。

①では固定用水素ガスタービン開発のノウハウを活かして気化器や燃料制御システム等の補機を含め水素航空機用エンジンシステムとして使用可能であることを実証し、窒素化合物規制値にも対応可能な航空エンジン用水素燃焼器も開発する。

②では液化水素燃料貯蔵タンクの軽量化に必要な薄型切断構造、タンク支持構造、タンク内の温度圧力制御システムに関する研究開発を行う。

③では、2000~3000km の航送能力を有する水素航空機の基本モデルを策定する。

2030年内に10年間、事業規模約180億円のうち政府が175億円を支援する。 10年でコア技術を開発し統合してシステム全体を集約した実証実験を2030年地上で実施する計画である。

水素燃料電池航空機、2024年より商業運航予定

ロンドンとロッテルダム間の商業用水素電気飛行機の運航計画が発表され、このプロジェクトの関係者たちは2024年の完成を目指している。

航空会社ゼロエイビアは27日、声明を発表し、水素を利用する19人乗りの航空機を開発していると発表した。

ゼロエイビア、空港会社ロイヤルズヒポールグループ、ロッテルダムハーグ革新空港財団、ロッテルダムハーグ空港間のパートナーシップが樹立され、イニシアチブを推進している。

ゼロエビアは「今回の合意で英国とオランダ間で初のゼロ排出商用旅客機就航と潜在的に世界初の国際商業運航が確定した」と明らかにした。

同社は自身もロイヤルズヒポール·グループも「計画された路線の運営者を合意させるために航空会社と先進的な提携に向けた協議」を行っていると付け加えた。

国際エネルギー機関によると、航空からの二酸化炭素排出は2019年にほぼ1メトリックギガトンを記録し、過去20年間で急速に増加した。 これは化石燃料の燃焼による世界の二酸化炭素排出量の約2.8%に当たる。

他の場所では、世界野生生物基金は航空を地球的な気候変化をリードする温室効果ガス排出の最も速い増加源の1つと描写している。 それは,個人が航空旅行するのに最も効果的な炭素活動だと付け加えた.

ゼロエイビアの研究開発は水素燃料電池を活用した電気モーターの動力が中心だ。 2020年9月に同社の6人乗り水素燃料電池の飛行機が初飛行を終えた。

同月、エアバスは、水素燃料コンセプト航空機3台を発売し、欧州の巨大航空宇宙企業·エアバスは、2035年まで、サービスを開始できると主張した。

英CNG Fuels、大型トラック用水素燃料の試験運行

ガスワールドによると、イギリス最大の低炭素HGV(大型トラック:Heavy Goods Vehicle)燃料供給会社CNG Fuelsはイギリスのバイオメタン充電所ネットワークを通じてHGV用水素燃料を試験運行することで「多重燃料未来」のための顧客車両台を準備すると報道した。

2022 年半ばに始まるこの試験は、HGV 用水素生産経路とインフラソリューションを識別するために作られた会社の新しいHyFuel 支社を通じて推進されたイニシアティブである。

これらの解決策は、英国のHGV によって相対的に高い排出量のために探求されている。 HGVは、英国道路の総道路マイルの5%のみを占めるが、全排出量の16%を占める。

これを解決するため、CNG Fuelsはすでに生ゴミと糞尿を100%再生可能なバイオメタンで主要車両団を支援している。 燃料はディーゼルに比べ排出ガスを85%以上、寿命費用を30~40%削減できる。

フィリップ·フィールドCNG FuelsCEOはバイオメタンとマルチ燃料機能の最終使用について「再生可能なバイオメタンは数年間重輸送のための最も効果的な炭素除去ソリューションであり、今後もそうである」と述べた。

「しかし、私たちは新しい技術が商業的に実用化され、燃料を簡単に手に入れることができるようになったことで、顧客の多重燃料未来への旅路をサポートするためにHyFuelsを発売した」と付け加えた。

HGVのための再生可能燃料の急速な拡張で、ジョン·ルイスパートナーシップ、ウェイトローズ、エルメス、ウォーバートン、ロイヤルメールを含むいくつかの主要ブランドがバイオメタン燃料を採択した。 CNG Fuelsは、25年までバイオ圧縮天然ガス(CNG)で運行される英国のゴマイルHGV車両が10%に迫ると予想している。

英国政府は最近発表した「ネットゼロ戦略」の一環として、排出ガスゼロHGV技術試験拡大政策などゼロ排出燃料導入にも拍車をかける予定だ。

CNG Fuelsのベイデン·ゴリ·スミスCFOは、イギリスで最も混雑する運送路線に多重燃料試験を’完璧に配置’すると言及し、「政府がますます熱望する脱炭素化目標を設定したことにより、私たちの役割はゼロのための彼らの旅路を可能な限り支援することだ」と明らかにした。

今回の試験結果は、企業が車両団をディーゼルから純剤に燃料転換するのに役立つロードマップを含む水素再充電ネットワーク構築に使われる予定だ。

同社は現在運行中の7つの日程に毎年少なくとも12ヵ所のバイオCNG充電所を追加する計画であり、2026年まで60ヵ所が運営される計画だ。

オーストラリア、ドイツと5000万オーストラリアドル水素パートナーシップ締結

マイニングウィークリーによると、オーストラリアとドイツ間の水素技術開発に対する両国の協力強化のための新たなイニシアチブが発足した。

連邦政府は豪州再生エネルギー庁(ARNA)を通じてハイゲート(HyGATE)として知られている新しい共同水素革新及び技術インキュベーターに先駆けるため、水素供給網に沿って実際の試験、実証及び研究プロジェクトを支援する予定だ。

ARENA とドイツ連邦教育研究省は、2022 年の第1 四半期に資金支援計画を開始することを目標としている。

オーストラリアはハイゲート·イニシアティブに5千万豪州ドルを、ドイツは5千万ユーロを投資した。 その資金は新しい水素プロジェクトに投資されるだろう.

オーストラリアのアンガス·テイラー産業資源部長官は6月、水素技術協力のためのオーストラリア-ドイツ水素協定締結に伴うハイゲートプロジェクトを明らかにした。

テイラー氏は「政府の抱負はオーストラリアとエネルギー需要が多いドイツなど貿易相手国に輸出できる安くてきれいな水素を生産すること」とし「オーストラリア-ドイツの水素供給網共同研究であるハイサプライの最初の報告書が最近発表され、オーストラリア産水素がドイツで増加する需要を供給できる大きな潜在力があるということを発見した」と明らかにした。

続いて「ハイゲートプロジェクトでドイツとパートナーシップを結べばオーストラリア水素産業発展が加速化し、ネットゼロの道に新しい雇用と経済的機会が創出されるだろう」と付け加えた。

エネルギーおよび排出ガス削減部のティム·ウィルソン次官補は、「政府の技術投資ロードマップによって水素価格を下げることが優先だ」と述べた。

ウィルソン氏は「水素の価格を引き下げ、広範囲な採択を推進する上で必要な技術革新を実現するためには国際パートナーとの協力が欠かせない、ドイツの水素技術専門性を活用できるようになれば、韓国の産業が水素供給網の全段階で付加価値を高め、コストを削減するのに役立つだろう」と述べた。

オーストラリアの低排出削減技術特別顧問のアラン·フィンケル博士はドイツとの水素協力の仲介を助けた.

オーストラリアの資金は、低排出技術パートナーシップを構築するため2021~22年の予算イニシアティブで約束した5億6580万オーストラリアドルに従って提供される。

豪州政府は2030年まで豪州が主要グローバル水素供給国になるというビジョンを提示する国家水素戦略を2019年に発表した。

オーストラリア政府は水素産業の発展を加速させるため、12億オーストラリアドル以上を投資しており、オーストラリアでは最大7つのクリーンな水素産業拠点の開発のため、4億6400万オーストラリアドルを投資している。

クリーン水素は2050年までに16,000の雇用を直接支援することができ、再生可能エネルギーインフラの構築により13,000の雇用を追加支援することができる。 輸出や国内使用のためのオーストラリアの水素生産は、さらに2050年まで、計500億豪州ドル以上の追加の国内総生産を発生させることができる。

イギリスで車両用廃棄物基盤のバイオ水素開発

NGVジャーナルによると、先端バイオ燃料開発および生産業者のABSL(Advanced Biofuel Solutions Ltd)と廃棄物基盤バイオ燃料製造および供給業者のグリーナッジ(Greenergy)が、英国内最大5ヵ所の市立廃棄物基盤バイオ燃料工場を開発、建設および運営するための共同開発協約を締結した。 リバプール近くのエルズミア港に最初の工場のための設計作業が進行中であり、商業的な生産は2025年に始まる予定だ。


第1工場はABSLの検証·特許を取得したRadGas技術を活用し、年間13万3000トンの都市廃棄物を天然ガス車用バイオメタンや水素自動車用バイオ水素に転換する。 この5つの発電所は運送燃料に使われる数百万リットルの化石ガソリンとディーゼルに代わり、毎年80万トンの二酸化炭素を減らし、発電所の生産量は5,000HGV(中大型車両)に匹敵する量である。

ABSLのナダン·バーキー執行委員長は「本日の発表でABSLはRadGas技術の構築速度と規模を大きく加速化することができた。 今回のパートナーシップを通じて大規模な燃料生産と流通経験を持つ先端技術が結びつき、NetZero達成に重要な運送用低炭素燃料を生産することになった」と述べた。

クリスティアン·プラーク·グリーナージCEOは「埋立地や焼却から出る廃棄物を転用し、規模に合う運送部門のための低炭素燃料を作る革新的な廃棄物基盤の燃料プロジェクトを持続的に進めている」とし「今回の協約は先導的な再生エネルギー事業をさらに拡大したもので、エネルギー転換を通じて顧客を持続的に支援できるようにする」と明らかにした。

この燃料は、英国の再生可能交通燃料の義務により、開発燃料として認められるだろう。

グリーン水素、欧州全域でグレー水素より安価

最近、欧州の天然ガス価格の急騰は、再生エネルギーで生産されたグリーン水素が、現在減少していないメタンから高い汚染を起こすグレー水素より生産するのに、さらに安いことを意味する。

ロンドンに本部を置く分析企業ICISの計算によると、英国のグレー水素生産価格は9月中旬以降グリーン水素より高く、前者は10月初めにキログラム当たりほぼ6ポンド(4月の1.43ポンド)に達したとRECHARGEが報じた。

対照的に、再生エネルギー電力購買約定(PPA)による45kWhの緑水素価格は、3.39ポンドkgの一定価格を維持している。 11月8日、ICISの数値によると、灰色水素の価格は£4.16kgで20%強高かった。

ICIS水素編集者ジェイク·ストーンズ氏は「英国に示された価格相関関係は欧州にも適用されるだろう」とし「ガスと電力価格が欧州大陸全域で急騰したため、私たちがモデリングした地域周辺のすべてのPPAから抽出した水素は現在競争力があるだろう」とRECHARGEに明らかにした。

風力と太陽熱発電は、卸売市場で売られずPPAによって購入される傾向があるため、再生エネルギー価格は欧州全域のガス卸電力価格の上昇により、大きく影響されなかった。 これを強調するため、ICISは卸売市場価格で送電網電気から抽出した水電解水素の価格が4月の4ポンドより値上がりした1キロ当たり11.60ポンドになると指摘した。

炭素捕獲や貯蔵(CCS)のある天然ガスで生産されたブルー水素は、CCSの追加費用のため、グレー水素価格のほかに1キロ当たり1.50ユーロから1.50ユーロがさらにかかるという。

石油とガス産業は化石燃料に対する低炭素代案を提供するためにブルー水素が大規模に生産されなければならないと信じている反面、上流メタン漏れとフレアリング、CCS技術が水素生産過程で発生するすべてのCO2排出を捕集することができないため、相当な温室効果ガス排出をもたらすことを認める。

たとえブルーとグレー水素の価格が天然ガス価格の下落によって下がっても、今年見られる価格変動性は欧州のエネルギー源を輸入化石燃料に依存し続ける危険を強調する。

ストーンズは「これが示されたのはグリーン水素がPPAを通じて電力供給を受ける場合、価格変動性を避けることができ、危険や不確実性を避ける場合、炭素ゼロ原材料に対する支援を構築できるということだ」と述べた。

オーストラリアの数学分析サービス会社キーナンバーズとエネルギーフラックス·ニュースレターによる計算は、同様に10月中旬にグリーン水素がグレーやブルー水素より欧州で生産するのにさらに安いことを示している。