サイエンスZERO「脱炭素社会の切り札!水素エネルギー最前線」 NHKEテレ 5/16放送 | 私の備忘録(映画・TV・小説等のレビュー)

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日々接した情報の保管場所として・・・・基本ネタバレです(陳謝)

番組

 

感想
トヨタが「MIRAI」を出した時、燃料供給の壁をどうするんだろう、と心配したものだが、余剰電力で製造するメドが立っているなら、今後有力なエネルギーになり得る。

それにけっこうなステーションの数もあるみたい(イワタニ系)

名古屋周辺の水素ステーション(我が市にもあった!)

先日トヨタは水素を燃やすエンジンでレースに参戦したし、こっちの可能性もある。
EV化では世界的に出遅れている日本だが、この水素の運用で少しでもリカバリーして欲しいものだ。

 

内容
2050年、世界各国が目指す「カーボンニュートラル」(温室効果ガスの排出量と吸収量を差し引きゼロにする)
菅総理は、大規模な水素製造装置を実現すると宣言。
どうやって水素を貯蔵するのか。日本発のブレークスルー。
そのカギは磁石。

水素はどうやって作るか→電気分解。結局電気が必要。
太陽光、風力発電は変動が多く、貯めるにも蓄電池には課題あり。
余剰電気で水素を作れば溜めておける。

福島の卸売市場。太陽光発電64kWで運用。

余剰電気で水素を溜め、負荷の高い時に水素で発電。


夏場に溜めた水素を冬場に使う運用もあり得る。
この技術が実現した背景

→水素吸蔵合金(体積の千倍の水素を吸収)
水素は原子中で最も軽く、体積当りのエネルギーも小さい。
運搬性も考慮すれば液化が必須

1974年のオイルショックで技術が進んだ。
水素の液化には-253℃が必要(冷やすエネルギー)
液体窒素の-196℃までは技術が確立しているが、その先の冷却に大きな電力が必要。


ネオジム磁石と磁性体を近づけ、離す時に冷える。
電子の向きが、揃っている状態からバラバラになる時、熱エネルギーを奪う。揃う時にはエネルギーを放出(温まる)


磁気冷凍機。超電導磁石と磁性体の組合せ。

 

左右に動かすと中央が冷える。液化温度付近で6℃下げるのに6秒。

低コスト化が可能。電力はコンプレッサーの半分。
2028年に実用化の見込み。

磁性体の性能向上がカギ。

 

エントロピー大のものが好適→機械学習による素材抽出に挑む
エントロピーが分かっている物質1,600の組成と数値をインプット。
既知のデータによる検証では好成績。
次に最適な磁性体探し。
エントロピー不明の物質を800インプットしてエントロピー値を予測。
-253℃付近でエントロピー変化が大きな物質が34個見つかった。
各種条件を絞った結果「ホルミウム」+「ホウ素」の化合物
二ホウ化ホルミウム(HoB2)が候補となった。

ダントツの性能を示した。機械学習の予測値の2.5倍。


セレンディピティ( serendipity:予想外の発見)
液化効率が二倍にアップする。

政府策定の水素基本戦略(2017年)では2030年の水素量30万トン
それが2020年に300万トンに引き上げられた(現状は0.何万トン)
現状は1m^3当たり100円

→例えば30円にするためには大量な用途が必要。
水素(火力)発電とか。それで300万トン。

夢のある話
アルテミス計画(2024年有人月面着陸計画)
の中で、月面で水素を作る。火星でも。
太陽光と水があれば水素が取れる(月面にも水がある)