工場内にも「水素社会」 トヨタが「ハイブリッド発電システム」実証実験 CO2排出ゼロ目指す(産経新聞)

トヨタ自動車が燃料電池(FC)の活用を工場に広げている。4月に元町工場(愛知県豊田市)で、発電時に二酸化炭素(CO2)を排出しないFCを活用した「ハイブリッド発電システム」の実証実験を開始した。元町工場は部品などを運ぶフォークリフトのFC化も進めており、2050年に工場からのCO2排出ゼロを目指す。

 元町工場で稼働したのは、FCの一種「固体酸化物形燃料電池(SOFC)」を採用した発電システム。イオンの移動で電流を生じる「電解質」にセラミックスを使い発電効率は一般的に45~65%と、燃料電池車などに使われる「固体高分子形」(35~40%)を大きく上回る。一方で、作動温度が700~1000度と高温で、本格的な実用化に至っていない。

 トヨタは新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)のプロジェクトの一環として、出力が250キロワットのシステムを三菱日立パワーシステムズなどと共同開発した。元町工場の自家発電用として運用し、エネルギー効率や耐久性など実用性を検証する方針だ。

 システムはSOFCと、小型のガスタービンの2段階で発電する「ハイブリッド」型だ。まず、SOFCは天然ガスを改質して燃料となる水素と一酸化炭素を取り出す。これに空気中の酸素を送り込み、化学反応させることで発電する。反応で排出するのは水などのみで、CO2を抑えることができる。

 次に、ガスタービンにSOFCで使用しなかった水素など排燃料を送り込み、燃焼させて回転させることでも発電する。2段階合わせた発電効率は55%と従来のシステムを大きく上回る。

 さらに、発電時の排熱をエネルギーとして活用するコージェネレーション(熱電併給)も採用した。NEDOによると、天然ガスを使うコージェネ機器は年5000時間稼働した場合、通常の発電機に比べて1キロワット当たりCO2排出量が0.55トン削減できるといわれる。新システムはSOFCの採用などでさらなる削減が見込まれる。

 これに先立ち、元町工場はFCの活用を始めている。1月には動力源をFCとしたフォークリフト2台を導入。部品などを運ぶ際のCO2排出を抑えるうえ、燃料充填(じゅうてん)は3分程度と短時間で完了する利便性を生かし、18年に約20台に拡大する。20年には現在の元町工場内のエンジン式(約200台)のうち、約9割に相当する170~180台を置き換える方針だ。

 トヨタが15年に策定した「環境チャレンジ2050」は、世界の新車の走行時平均CO2排出量を10年比で90%削減する目標を掲げた。このためハイブリッド車(HV)の普及加速に加え、20年ごろから燃料電池自動車(FCV)の世界販売を年3万台以上に引き上げ、燃料電池バスの導入も進めるなど「水素社会」の実現を本格化させる考えだ。

 ただ、気候変動や資源不足などの課題解決には、世界に展開する工場のCO2排出削減も不可欠になる。トヨタは工場のCO2排出ゼロを掲げ、20年に01年比で排出量を半減し、30年には3分の1まで削減する計画も示している。

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