2022年2月20日日曜日

次世代の水素燃料の航空機エンジンを、文科省、jaxa で開発

 

水素を燃料にした内燃機関で、co2の発生を抑制できる(温暖化の防止)という方向へなにもかも流れていっているようだ。本当に地球が温暖化しているのか---ということは、数十年、数百年のスパンではよく分からないのだろうが、co2の発生を抑制するという「方向性」だけは、世界での共通のルールとなっているようだ。そのルールに乗っかって、水素を燃料とすることが拡大している。まず、新聞の記事、記事に対する書込みをみてみよう。

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2022/2/18()文部科学省と宇宙航空研究開発機構(JAXA(ジャクサ))が2022年度から、液体水素を燃料に使う次世代の航空機エンジンの開発に乗り出す二酸化炭素(CO2)を排出しない「水素航空機」が将来、世界的に主流になる可能性があり、中核技術を確保して航空産業の国際競争力を高めたい考えだ。文科省が18日、航空科学技術分野で重点的に取り組むテーマや工程表を有識者会議に示す。ここに水素エンジンの開発を盛り込む。JAXAはロケットの燃料として液体水素を使ってきた。その経験を生かし、燃料をエンジンに送るポンプや燃焼器、燃料タンクの材料などの研究開発を30年度まで進める。液体水素は零下253度の低温のため、冷却能力を活用して超電導モーターと組み合わせる計画もある。最終的には、開発した技術を国内のエンジンメーカーなどに移転する。日本の航空産業は、三菱重工業が国産ジェット旅客機の事業凍結に追い込まれるなど、完成機を自力で設計・製造する技術が不足しているが、水素エンジンの開発で巻き返しを狙う。航空機の脱炭素化は、現在の大型旅客機が退役し始める30年代以降を見据えて、米欧を中心に研究開発が活発化している。欧州大手エアバスは、35年までの水素航空機の実用化を目指している。水素は燃焼してもCO2を排出しない一方、現状では安全性やコストに課題がある。国土交通省によると、19年度の国内のCO2排出量のうち、運輸部門は18・6%を占める。そのうち航空分野は約5%だが、乗客1人が1キロ・メートル移動する際の排出量はバスの1・7倍、鉄道の5・7倍に上る。

<以下、日本人からの書き込み>

・クルマはともかく、飛行機を電動で飛ばすのは限界がある。かと言って、水素を燃料とするのも、かなり無理がありそう。カーボンニュートラルの考えを変える方が現実的か。もちろん出さないのが理想だが、出した分回収するのもOKとしないと、先に進まない。もっとも、高高度にばらまかれた二酸化炭素を、どう回収すれば良いかという大問題は残る。

・太陽光発電や風力発電による電力で水を電気分解して製造された水素で航空機を飛ばすことを想定して一からシステムを開発するのは大仕事であるし、自動車用水素ステーションを考慮すると航空機用システムを低コストで実現することは相当な困難を伴うであろう。一方、人工光合成によってギ酸を生成しそこからe-fuelを得るルートはどうだろうか。ただし、再生可能エネルギーでe-fuel化しないとカーボンフリーにならないのは言うまでもない。近年飛躍的な進歩を遂げている人工光合成技術が大化けするかもしれない。液体のe-fuelなら既存のシステムとの親和性が高い。e-fuelなら貯蔵、運搬、補給に関するコストが飛躍的にアップする要因はほとんどないだろう。航空機のみならず、自動車や二輪車にもe-fuelの可能性は開けている。トヨタはウーブンシティで人工光合成技術を大々的に実用化すべきではないだろうか。

・これは空港に水素の貯蔵施設と液化装置を新設しないといけないのですね。液化は電力で圧縮冷却し出来たそばから飛行機に積んですぐ飛ばす、と。極低温のままはだめだけど、タービンブレードの冷却にうまく使えれば燃焼温度を上げて効率アップに使えるだろうけど、水素はカロリー低いから液化しても体積燃費が悪くて嵩張るし、ケロシンみたいに羽に仕込むには断熱耐圧タンクは都合悪いね。バイオ燃料との混合のがいいかなぁ。

・最初からどうせダメだと決めつけずに水素燃料エンジン”も”研究しておくのは大事なことだろう。何かブレイクスルーがあって実用になるかも知れないしならないかも知れないが研究とはそういうもの。三菱の飛行機は実績もないのに大風呂敷を広げすぎた。素人が考えつくような問題点は開発陣は当然考えていたに違いないが、やはり何機かの試作機を何年か飛ばして問題点を洗い出し改善してから市場参入を試みるべきだったのだろう。

・様々な可能性を試すのは有意義。頑張って欲しいです。ただ、ジェット機(タービン機)に関してもっとも実現可能性が高いのはバイオ燃料ではないか、という気がします。基本的にエンジンも機体も現行のままで燃料だけ変える方が早いかと。水素は燃料だけでなくタンク、燃料供給システム、運搬、貯蔵その他全て新しく開発する必要があるから。

・どうせ夢の夢。この先何十年も原油が原材料のジェット燃料が主流。勿論ですが自動車も原油が原材料の軽油のは燃料のディーゼル車、ガソリンが燃料のガソリン車が主流。一般家庭では灯油ストーブが使用されていませんか。CO2が排出しないと言われている天然ガスも完全燃焼すれば水とCO2が排出されます。水力発電所も工事中に発電機、トラック、ダンプカー、クレーン車、作業員の車など稼働していますがCO2を排出していませんか。物が燃料すれば大なり小なりCO2が排出しませんか。ハイブリッド車、電気自動車も間接的にはCO2を排出していませんか。ハイブリッド車を製造する工場の動力源は何ですか。電気自動車の製造する工場の動力源は何ですか。CO2削減なんて無理だと思いますが。単なるうわべだけで物事を判断しないで下さい。

・ロシアでは昭和の終わりの頃に実機で実験していましたが、エネルギーの密度等の問題があるので、そう簡単に実用化はできませんが、基礎研究は行って欲しいです。日本だと使ったお金は利益を生み出さないとダメだ的な風潮が非常に強く、失敗を恐れて誰も挑戦しなくなったなといつも思います。本当に優秀な方は米国から声が掛かるのでそちらへ行ってしまいますよね。

・研究開発は否定しないけど。航空機燃料は常温で安定していないと輸送保管に大変なエネルギーが必要だし、燃料切れで途中の飛行場での補給もままならないとなると実用化は非常に難しいだろうね。事故時には危険すぎて消防車も近づけないから、そんなのを受け入れられる飛行場が出来るのかな?

・形だけではなく、本気で実用化を目指して頑張って欲しい。そこには目をそらしたくなるような失敗とか犠牲とか金とか時間とか、そういう物事を真剣に議論して織り込む必要がある。日本は裕福な割に基礎研究にかける意欲が低いので、あっさり挫折してよその国から買うみたいな結論にしないで欲しい。メーカーに勤める者としては、今でも日本人が手掛けるモノの技術や品質は世界屈指だと思う。

・やはりエンジンよりも水素の貯蔵方法が問題だよな。極低温高圧水素を安定して実用航空機に搭載するのは難しそうだし、現状では燃料注入もフライト直前に限られるし、かといって水素貯蔵金属とか使う訳にもいかないし。

・自動車の水素内燃機関と同じでかなりの無理がある エネルギー密度がガソリンの1/3000の水素で高効率な燃料電池で発電しモーターを回すならともかく水素ジェットなど原理的にあり得ない事など科学を齧った人間なら誰も考えないレベル。起業詐欺に加えて当事者は間抜けと言う金の無駄になるだけの話

JAXAだったら技術の蓄積もあるから、結構いけそうな気がする。水素エンジン自動車や水素発電とも連動して、国家プロジェクトとして大規模な投資を行うべきだ。半導体やメタンハイドレートもそうだけど。

・今EVを連呼している欧米も、途中でバイオ燃料等に舵を切るだろう。移動用機械のエネルギー保存方法として、液体の炭化水素燃料は最適。エネルギー密度も高い、安定している、可搬性が高い。だからブームに惑わされて内燃機関を捨てると痛い目に会う。欧米や中国はそれを虎視眈々と狙っている。裏では粛々とエンジンを開発しているよ。

・「航空産業の国際競争力を高めたい考えだ。」とあるが、日本の航空産業に国際競争力が元々あるのですか。高性能等と言っても、国内でしか運用されない自衛隊戦争ではないですかね。隣の韓国は、武器輸出を積極的に行い戦闘機も輸出品目に入っているのに、我が国が世界相手に航空エンジンを輸出できますかね。世界相手に戦っているのは、米国ホンダジェットぐらいしか思い当たらない。

CO2と水素を合成したe-fuelじゃなくて液体水素を直接使うのか。液体ヘリウムより高温だからリニアには無理なのかな?

・今後文明が滅びるまで続くであろう航空機産業をたった1機種開発をミスったからと言って開発をあきらめるのは本当に馬鹿げている。30年後世界の空を飛んでいるのは日本の航空機だと なぜそういう未来視点で投資出来ないのか

・とても現実的とは思えんが……(水素はエネルギー密度が低いので超巨大航空機になる。小型化は物理的に不可能。)

・水素に投資しまくったトヨタやホンダも入れてあげたら。

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上の文科省、jaxaの開発計画に、冷笑を浴びせている人がいる。

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竹田恒泰 :水素燃料を作るのにCO2を排出する。なのに、なぜ排出ゼロになるのか不明。こういう偽善はやめて頂きたい。

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竹田さんのコメント(筆者には、竹田さんのコメントは短絡的すぎろと感じるが--)に対しての日本人からの反応をみよう。

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CO2詐欺です。

・原油系燃料を必要としない点では有益なんでしょう。それが大きな声で言えないという日本犬。

・マジで「Co2排出は利権」って全然理解されてないですよね一部のビーガンなんかはこんなとこにも噛み付いててあきれます

・新手のサステナブル詐欺ですね

・内燃機関を使うよりも大幅に減るんじゃないですか?

・いいか?みんな。ここで太陽光とか風力とか持ち出すなよ。そんなんじゃ安定した水素燃料の生産はできないんだからな。

・化石燃料から水素を取り出す際にco2排出するんですね。知りませんでした。

・ですね。ただの言葉遊びとしか見えませんね。やはり原発で安い電力を供給することが経済活性化になる。太陽光パネルなど論外森林伐採をして設置とか矛盾しまくり安定供給など絶対できないしな‼️

・水素は電気で作れますよ

・電気自動車も同じですね

・太陽光パネルを石炭火力でつくるのも同じ。コンビニ袋を減らしても太陽光パネル廃棄物でおつりがくるし、木を切って太陽光パネル置いてたら酸素供給まで減らしてるわけで単なる自然破壊…………

・それ言ったらなんでもそうだけどね

・水素を安価に安全な貯蔵方法が出来れば一大革命が起きると思うが難しいかな、あと常温の超伝導物質完成が待ち遠しい

・太陽光パネルからも廃棄するときに鉛等々産廃物質がたくさん…

・水素で動く燃料電池車の給油ステイション横でディーゼルエンジン動かして水素作ってると聞いたことあります。CO2は何かを作る過程で必ず出ます。CO2の排出量を抑える技術を高めることが一番大事です。

・大成建設のco2ガス地熱発電に期待しましょう2030年予定らしいですよ

・エネルギー会社に勤めております。水素は水から作れますが大量の電気が必要です。自然エネルギーであればそのまま流せば良いし蓄電池を普及させれば需給バランスが取れます

・出るけどそれは扱い方の問題では?生産している工場でエネルギーとして使える水素が存在していてそれを回収するんだったら筋は通る将来的には原発で水素を作ることも可能になる可能性もあるんだから

・どんな方法で水素を作るかですよ?水を太陽光発電や原子力発電、風力発電で電気分解して作成したら、、、、どうなります?二酸化炭素でますか?

・今は、水素燃料を作るのに、CO2が出るが、しょうらいは、CO2を出さない方法で水素を作る技術の開発も始まっている。太陽工パネルだって、大量の火力発電に頼っているわけだから、どっちもどっちだな。

・天然ガスなどの化石燃料から水素を作る場合、CO2を回収して地中に埋め戻す(CCS)ので大気中のCO2濃度が上がらないという理屈ですね。CO2回収、コストが一番の課題なのでCO2に付加価値が付くような発明があれば良いのですが。

・各自動車メーカーも乗用車の電化には前のめりだけれど、輸送の大部分を占めるトラックやバス、更に建機等々の電化はいつになるのだろうか?他にも航空機、船舶など石油燃料で動いている機械は多々ある。それらから排出される炭素量は大した事ないのかね??

・まさに、電気と一緒で水素も作るのにエネルギーが必要です。電気と水素の違いをあげるとすれば水素は貯めておける(圧力容器に)、電気も貯めておけるといえば貯められるが放電もするし効率悪い。多分こんな感じですかね。

・原子力の電気で水素造れば?原子力毛嫌いして廃止廃止叫ぶより、より安全により小型にと技術研究していく方が現実的

CO2排出を減らすより、もっと木を植えて大気中のCO2を光合成で減らす方が現実的だと思う

7. 日本の自動車産業で培ったエンジン技術を活かすなら水素エネルギーだしなぁ。他の国では技術力が追いついてない分野だからここに投資するのもアリよ。

6. 太陽光などの再エネ電気で水分解して水素としてエネルギ備蓄してるんだから発想自体は悪くはないCO2を絡めるからうさんくさくなる

5. 燃焼前に水素だけ分離してそれを使うとかそんな感じのシステムじゃなかったか?だからco2が出ないとかいうやつ。

3. 超音速輸送機用なんだから他にいい燃料があるならともかく推進剤として液体水素の研究は妥当じゃねぇの

2. なんか文句ばかり言ってる連中がいるけど、技術として水素エンジンの研究をするのに何か問題があるの?トヨタだってEVも水素も並行して研究してるだろ?技術の手札は多い方が良い

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筆者は、水素を使ったエンジンというものに否定的ではない。方向性として正しいを思うからだ。