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注目される”水素”~今後の動向~

こんにちは、ESTEMの渡辺です。

今注目されている、水素についてお話していきたいと思います。

最近ではあまり聞かなくなりましたが、水素水は一時期大ブームでしたね。普段生活しているだけでは、水素事情について知る機会はほとんどないと思います。
水素はすごいものなんだと、関心を持っていただけたら幸いです。

水素とは?

 

水素とは、あらゆる物質の中で最も小さく軽く拡散性があります。ペットボトルやガラス瓶なども簡単に通過してしまいます。酸素と混ざると爆発したり燃えやすいというイメージが強い方もいると思いますが、4%以上の濃度にならなければ燃えることはありません。拡散性があるので空気中に素早く飛び回り散り散りになります。

水素水がなぜいいのかと言いますと、私たちの体の中には約60兆億個の細胞があり、その細胞内にミトコンドリアがあります。そのミトコンドリアが私たちが生きていくうえで必要なエネルギー(食事で得た糖分と呼吸によって得られた酸素を反応させてエネルギー)を作り出しています。実はこの時に副産物として生み出されるのが活性酸素です。活性酸素があることで人間は老化していきます。体内のおよそ90%の活性酸素がミトコンドリアから生み出されています。

実はこの活性酸素を退治してくれるのが水素です。水素にはビタミンCの約137倍の強い抗酸化力と最小かつ拡散性があることから水素水を飲むことで体全体に行き渡り、水素水による様々な効果(アンチエイジング、花粉症対策、白内障対策など)が期待されているということですね。

一方で水素水は本当に効くのか?効果がないのでは?と思われる方もいますが、その所以としてはすぐに効果が期待できない事や、水素水を体内に取り入れたとしてもすぐに体外へ出て行ってしまいます。それ以前に、水素水の缶を開けた瞬間にプシュッ!と音が鳴りますが、その時点である程度の水素が空気中に拡散されてしまいます。そのため、巷で言われているように効果がない…というのはあながち間違いではないのかもしれませんね。

それを踏まえて、水素水という形ではなく水素を直接吸入する機械が開発されました。液体と一緒にではなく、気体として吸うことでより体内の隅々まで行き届き、効果があると言われています。気になった人はぜひチェックしてみてください。

次世代のエネルギーに!?

 

実は水素は、クリーンエネルギーとして注目を集めています。

現在、環境保全のために再生可能エネルギーの普及が進んでいますね。最近いたるところで目にするようになった太陽光パネル、太陽のエネルギーを電気エネルギーに変換しています。風力発電では、風の力を電気に変えています。ただ、これらの再生可能エネルギーにはある共通点があります。

それは、供給が不安定であるということ。私たちが今使っている電気というのは、どこかで蓄えられた電気を使っているのではなく、今現在実際に発電されている電気を使用しています。そのため電力会社の人たちは制御所というところで発電所の発電状況を24時間常に監視しています。その日、どの時間帯が電気使用量が多くなるかを前日までに推測(もちろん傾向はある)し、今日は暑いからたくさん使われるであろうとか、私たちの知らないところで電気の管理をしている人たちがいるからこそ今こうして電気を使えているのです。

何が言いたいのかといいますと、例えば、再生可能エネルギーもフル稼働しなければ、日本の電気が賄えない状況であったときに、天候が悪くずっと曇っていたらどうでしょう?、また、それに加えて風が吹かないという事態になったらどうでしょうか?太陽光での発電効率は悪くなり、風力発電も風が吹かなければ機能しません。

 

 

皆さんのご想像の通り、再生可能エネルギーは天候に左右されて、供給が不安定になり、電気が使えたり使えなかったりするでしょう。ここが再生可能エネルギーの大きなデメリットに一つとなっています。また、コストが高かったり、水力発電を新設しようとなったら、森を開拓しなければいけなかったりと環境破壊にも繋がり兼ねないのでいろいろなところに注意しなければならなくなります。

そこで新たなエネルギーとして考えられたのが水素。実際に現在、水素発電(燃料電池含)をしている国もあったりしますが、発電を行うには、水素の他に天然ガスなどの有限エネルギーを使って、発電所内で激しく燃焼させ、その蒸気によってタービンという羽根を回して発電しています。しかし、天然ガスなどのエネルギーは有限であり、COなどの温室効果ガスまでも生成してしまっていますし、水素ですから一歩間違えれば爆発して大事故につながってしまいます。そこで新たな水素製造法が考えられているのです。

 

従来の水素発電の仕組み

その方法とは?

どうやって水素を生み出すのかと言いますと、まず皆さんに考えてほしいのですが、この世の中にある自然エネルギーは何でしょうか?また、この地球上に豊富に在るものは何でしょうか?

ここで考えるのは、太陽エネルギーです。この2つでどうやって作るのか、水は化学式に直すとH₂Oであり、水素と酸素から構成されています。この2つをイオンに変えても害はありません。また、太陽エネルギーには雨が降った後に虹としてみられる可視光と紫外線があります。これらを光触媒という光を当てることで化学反応を起こす材料と合わせることで水素を抽出しようという研究が進んでいて、私自身その研究に携わっています。研究段階なのでどのような形の発電所になるのかは明らかになっておりませんが、水素の製造は成功しています(微量ですが)。

なぜ水素なのか、それは水として地球上に豊富に在るかつ水素は保存ができるという大きな利点があります。先ほど、電気はすることができないと話しましたが、水素は液体水素として蓄えておくことができるのです。これができることによって、災害時にあらゆる発電がストップしてしまったとしても水素を使ってエネルギーを生み出せたり、リアルタイムでの発電が不要になるかもしれません。

 

発電業界もどんどん新しいエネルギーに着目しています。今後どのような発電システムが生まれてくるのか楽しみですね。

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