水素社会の実現に向けて、
自分たちができることを考える

今回のプログラムに参加した生徒は、高校の探究班活動で「化石燃料に頼らないクリーンなエネルギー社会を目指す」をテーマに集まったメンバー。最初に、FH2Rで造られた水素が供給される、道の駅なみえ（浪江町）の燃料電池システムを見学。次に広大な施設を見渡せる高台からFH2Rの全貌を眺め、さらに水素製造や貯蔵、運搬システムなどの最先端施設を間近にし、NEDOから専門的な説明を受けた。

生徒からは「燃料電池や水素を貯蔵しているタンクを目の当たりにして、水素の可能性を肌で感じた。その可能性をもっと広げる技術を私たちの代で創り出していきたい」といった感想があがった。また文系志望の生徒は「水素に関する法律がまだまだ不充分だということが分かった。将来、法制度の適性化に携われるよう頑張りたい」と抱負を述べた。

「水素ほど素材に影響を与えるものはない。しかも素材によって水素の感受性が違う」「水素を蓄えたり運んだりする機器では、金属材料やゴム・高分子材料の他、さまざまな摩擦材料が使われるので、機器を適切に設計するためには水素の影響について正しく知り応用することが必要」「水素を上手に使いこなせるようになることが、人類と地球環境を救うことにつながる」といった研究者の生の言葉に接し、最先端の研究現場を目の当たりにしたことで生徒は相当な刺激を受けた様子で、それは「基礎知識が足りないことを痛感。もっと勉強しなくては」「多くの知らないことを学べた。これから発展していく水素エネルギーの成長の過程を見るのが楽しみ」といった見学後の感想にもよく表れていた。

• （1）水素ステーションが少ない
• （2）燃料電池自動車自体が高額
• （3）法律による規制がある

―これらの課題を解消するために、「2030年の水素社会に向けて」としてまとめの発表を行った。発表した生徒は、「燃料電池自動車は事故を起こしたときに爆発するのではないか」と、水素について間違ったイメージを持っている人がたくさんいることを示し、身のまわりの人に聞き取り調査をしたところ30人中のほとんどが「燃料電池自動車＝走る水爆」のように思っており、水素に関する正しい知識を持っている人は0人であったことを明かした。

「このような状況を変え、水素社会を実現するためには、今回の施設見学や実験を通して自分たちが水素を学んだということだけで終わりにするのではなく、どのエネルギーも安全ではないということを頭に入れた上で、身の回りの人たちに水素に関する正しい知識を広げることが大切。小さいことから一歩一歩進めていけば、水素社会の実現に近づけるはず。水素社会は向こうから歩いては来ず、我々が今のような状況を変えていって初めて実現できる世界だと思っています」という心強い言葉で締めくくった。

山梨県水素タウン構想は、山梨県が水素エネルギーを活用した水素タウンとなることで、水素エネルギーの実用性を全国ひいては全世界へアピールし、水素エネルギーの普及を目指すというもの。水素のメリットの一つである補充時間の短さに着目し、水素燃料電池を搭載した電動アシスト自転車の観光客への貸し出しや、プロパンガスのようにボンベの形で各家庭に設置する家庭用水素の普及などを提案。課題として、山梨県には水素ステーションが現在1カ所しかなく、その解決のために21カ所ある道の駅や鉄道の駅など既存の施設の活用を訴えた。

さらに物質化学部で研究している色素増感太陽電池の機構を応用し、光触媒の働きによって水を水素と酸素に分解するという研究の成果も発表。銅板に光触媒作用を持つ酸化チタンを加えたスライムを重ね合わせたものを用い、光触媒の働きを促進する助触媒として銅イオンを利用し、より多くの水素を発生させることを示した。

発表のまとめでは、山梨大学の燃料電池ナノ材料研究センターをはじめ、山梨県全体が水素と再生可能エネルギー研究に前向きで、これを強みとして、「山梨県といえば水素エネルギー」というイメージを世界に広げたい。そのための「山梨県水素タウン構想」であると力強い言葉で締めくくった。

2003年に水素ステーションが日本で初めて設置されて以来、現在まで全国に165カ所と普及のスピードが遅いのは、多くの壁があったことによると指摘。その壁となったのが、水素の特性でもある鉄鋼材料の強度を低下させる水素脆化、またガス漏れを防ぐためのＯリングなどのゴム材料の損傷だとして、さらに後者に3つのパターンがあることなどを詳しく説明した。

その上で、水素に曝されるゴム材に求められるのは、水素溶解度が低く、体積増加率の低い、高い硬度と破壊に対する耐久性を備えた材料であることを示した。

現在、全国で40万台以上普及している家庭用燃料電池エネファームのメリットとデメリットにも触れ、最後に「私たちが実現したい、水素を用いたシステム」という構想を発表した。水素の「貯めやすい」という性質から、太陽光発電で消費せずに余った電気を蓄電池に貯め、それで水素を作り備蓄。必要になったときに燃料電池に供給し、発電しようというシステムだ。さらにAIを活用し発電の効率化を図る地域適応型発電を提案した。

発表のまとめとして、他の2校と同様に「水素社会を普及するために我々ができることは、本プログラムで学んだことを周囲と共有し、自らが進んで広めていくことが重要。今日、家に帰って水素のことを家族に話してみようと思う」と、決意の言葉で締めくくった。