都市を変える！清水建設の水素発電が切り開く未来とは

都市部でのエネルギー供給といえば、これまで主に化石燃料や太陽光発電が中心でしたが、新たな時代の幕開けを告げる技術が登場しました。それは「水素発電」です。清水建設が産業技術総合研究所と共同で開発したこの革新的な技術は、ビルや商業施設を脱炭素化する新たな一歩を踏み出します。

水素発電とは何か？

水素発電は、水素を燃料として用い、二酸化炭素（CO2）排出量を極めて少なく抑えることができるクリーンエネルギー技術です。これまでは水素を安全に貯蔵する技術が都市部の一般的な建物に適用されることが難しく、その普及が遅れていました。しかし、清水建設は水素を鉄やチタンから作られた特殊な合金に吸着して保存する技術を開発。これにより、水素を発火のリスクなく安全に建物内で貯蔵することが可能となりました。

この技術により、従来の高圧タンクに頼らずとも、一般的なビル内で大量の水素を保管し、必要な時に燃料電池を使用して発電することができます。水素が燃料として使われることで、ビルや商業施設は自らエネルギーを生み出し、都市全体が「発電所」として機能する未来が現実のものとなりつつあります。

都市発電所の可能性

都市部での脱炭素エネルギーの選択肢として、これまで主流だったのは太陽光発電でした。しかし、都市部の限られたスペースや天候の影響を受けやすいことから、太陽光発電だけで全てのエネルギー需要を賄うのは困難でした。ここで水素発電が新たな解決策として浮上します。

水素発電は、ビル群が「都市発電所」として機能する可能性を秘めています。例えば、10階建て未満の中小規模のビルであれば、設置に必要な面積はビルのフロア1区画程度に収まり、そのビルのエネルギー需要の少なくとも20％を自家発電で賄うことができます。これにより、都市全体でのエネルギー供給の自給自足が可能となり、脱炭素社会の実現に大きく貢献します。

技術的な課題とその解決

水素は非常に燃えやすいため、これまでその貯蔵には厳しい法規制が課されていました。特に高圧タンクを使った方法では、多量の水素を都市部のビル内で安全に保存することが難しかったのです。しかし、清水建設が開発した新技術では、水素を吸着する特殊な合金を使用することで、発火のリスクを大幅に低減しました。これにより、ビル内での水素の大量保存が現実のものとなり、法的な障壁をクリアすることができました。

さらに、この新技術は費用対効果の面でも優れています。設備や運用システムの価格は数億円ほどと見込まれており、一般的な企業やビルオーナーにとっても導入が現実的な選択肢となっています。実際、清水建設は自社の一部施設にこの技術を導入し、2024年4月から稼働を開始しました。今後は新築ビル向けの導入を進めるだけでなく、既存ビルの改修需要にも対応していく予定です。

家庭用水素発電の未来

都市部のビルだけでなく、将来的には家庭用水素発電の普及も期待されています。清水建設の技術が進化し、小規模かつ低コストでの家庭用設備が実現すれば、各家庭が自らエネルギーを生産し、完全な脱炭素生活を送ることができるでしょう。例えば、家庭内の一角に小型の水素発電ユニットを設置し、日常生活に必要な電力を自家発電で賄うことが可能になるかもしれません。

大きな一歩

清水建設が切り開く水素発電の未来は、単なる技術革新にとどまらず、都市全体のエネルギー供給構造を根本的に変える可能性を秘めています。都市部のビル群が「都市発電所」として機能することで、持続可能な社会の実現に向けた大きな一歩が踏み出されるでしょう。そして、将来的には家庭用の水素発電が普及し、個々の家庭でも脱炭素化が進むことが期待されます。

この技術がさらに発展し、社会全体に広がることで、私たちはよりクリーンで持続可能な未来を手に入れることができるでしょう。清水建設の挑戦が、その実現に向けた一筋の光を放っています。

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清水建設、都心で水素発電：日本経済新聞 https://www.nikkei.com/article/DGKKZO83171500S4A900C2MM8000/