カテゴリー: エネルギー

レース用水素エンジン車で火災発生、価値ある問題出し

問題出しができたことは、とても価値がある。

トヨタの液体水素エンジンは5月の富士24時間レースへ、より安全な車両開発で：脱炭素 – MONOist 2023年03月20日

第1戦の鈴鹿大会に向けた2023年3月8日のテスト走行中に車両火災に見舞われた。

　車両火災の要因は、エンジンルームの気体水素配管から水素が漏れたことだった。燃料の水素を気体から液体に変更したことが直接の原因ではなく、車両の振動による配管結合部のゆるみが水素漏れを引き起こした。配管の結合部がエンジン近辺にあったため、漏れた水素が熱されて引火したという。水素リークセンサーによるフェイルセーフが正常に作動したことで大幅な延焼は回避した。水素漏れの原因となった配管の設計を見直すことで、より安全な車両を開発するとしている。

水素カローラはなぜ燃えたのか？　極限状態のモータースポーツにおける課題出し – Car Watch 2023年3月18日

今回起きた水素漏れは、液体水素に起因するものではなく、2年間スーパー耐久を戦ってきた水素GRカローラと同じ構造の箇所で起きたこと。2年間見えていなかった水素燃料の課題を見つけることができたとも言える。

…

高橋プレジデントによると、水素が漏れた時間は0.1秒以下。漏れた量は計測できていないが、0.1秒以下で水素漏れをセンサーが検知し、水素の供給は遮断できたという。あらかじめ水素漏れを想定して装着していたセンサーは正常に動いたのだが、水素の発火条件を満たしてしまい、発火につながった。

　高橋プレジデントは水素が燃える条件は物理法則により「濃度は4％以上、温度は550℃以上」と語る。今回はその条件を満たしてしまったという。

…

漏れた箇所はエンジンに近いフレキシブルジョイントの部分という。エンジンが振動するためフレキシブルジョイントの燃料配管がエンジン近くに必要で、それが排気管と近い位置に配置されていたとのこと。

　そのフレキシブルジョイントから水素が0.1秒以下で漏れ、排気管の近くに滞留することで局所的に4％以上の濃度となり、さらに700℃を超える排気管の近くだったために発火した。

　水素自体はすぐに燃え、フェールセーフ機構が働いたことで水素の追加供給もなかったが、エンジンルームの中にあるブレーキリザーバータンクのオイルが燃えてしまったため鎮火に時間がかかった。それが、今回の車両火災の大まかなメカニズムになる。

「太陽光の方が安価」の話の件

【朗読】水は未来の石炭なんだ ―― ジュール・ヴェルヌ『神秘の島』(1874年)【新浜メチス】

水は未来の石炭なんだ を動画にしました。

＊　＊　＊

こんにちは、新浜メチスです。

『神秘の島』は、フランスの作家ジュール・ヴェルヌが1874年に発表した冒険小説です。

ジュール・ヴェルヌといえば、『海底二万里』が有名ですが、『海底二万里』のノーチラス号のネモ船長は、『神秘の島』の作品のなかで息を引き取りました。

さて、1874年、日本の明治7年の作品である『神秘の島』の中には、水素エネルギーに関する記述があり、国際水素エネルギー協会(International Association for Hydrogen Energy)は、これを名前の由来とした「ジュール・ヴェルヌ賞」を表彰しています。

以下、朗読です。

朗読部の引用元: ジュール ヴェルヌ=著, 大友 徳明=訳 : 神秘の島 第二部 (偕成社文庫, 2004) pp.207-212.

水は未来の石炭なんだ

『神秘の島』(原題 L’Ile mysterieuse) は、フランスの作家ジュール・ヴェルヌが1874年に発表した冒険小説です。水素エネルギーに関する記述があり、国際水素エネルギー協会(International Association for Hydrogen Energy: IAHE)は、これに由来とした「ジュール・ヴェルヌ賞 (Jules Verne Award)」を表彰しています。

Welcome to the International Association for Hydrogen Energy

IAHE Jules Verne Award for Superior Service (a general area of involvement). Jules Verne, of course, predicted the hydrogen energy idea in his 1874 novel The Mysterious Island.

最近では、2018年に、東芝エネルギーシステムズが同賞を受賞しています。

　・国際水素エネルギー協会より「ジュール・ヴェルヌ賞」を受賞 | 東芝エネルギーシステムズ株式会社 (2018/6/20)
　・水素エネルギー記事: 東芝、水素エネ供給システムで「ジュール・ヴェルヌ賞」を受賞 (2018/06/26)

以下に、『神秘の島』での記述を引用します:

ジュール ヴェルヌ=著, 大友 徳明=訳 : 神秘の島 第二部 (偕成社文庫, 2004) pp.207-212.

　ある日、ジェデオン・スピレットが技師にこんなことをいった。

「結局のところ、サイラスくん、きみは工業や商業の活動はどんどん発展をつづけると予想しているが、いずれ活動が完全にストップする危険性はないのかね?」

「ストップするだって! どうして?」

「だって、ここで燃えているこの石炭はいちばん貴重な鉱物と呼ばれているが、これがなくなってしまえば!」

「たしかに、いちばん貴重な鉱物にはちがいない」と、技師は答えた。「自然は、ダイヤモンドをつくりだすことによって、石炭が貴重なものであることを証明しようとしたのかもしれない。ダイヤモンドは、純粋に炭素が結晶したものにすぎないからね。」

「サイラス先生」と、ペンクロフが口をはさんだ。「いまにボイラーのかまで、石炭のかわりにダイヤモンドを燃やすようになる、といいたいんじゃないだろうね?」

「そんなことはないよ」と、サイラス・スミスは答えた。

「でも、しつこいようだが」と、ジェデオン・スピレットがまたいった。「いつの日か石炭が完全に消費されてなくなることは、否定できないだろう?」

「だが、石炭の埋蔵量はまだ相当なものなんだ。十万人の坑夫が毎年一千万トンの石炭を掘りだしているが、掘りつくすにはほど遠いんだよ!」

「石炭の消費量がどんどんふえていけば」とジェデオン・スピレットがいいかえした。「その十万人の坑夫がやがて二十万人になり、採掘量が二倍になることが予測できるじゃないか。」

「だぶんね。でも、ヨーロッパの炭坑も、新しい機械でもっと深いところまで採掘できるようになるし、それ以外にも、アメリカやオーストラリアの炭坑がずっと長いあいだ、工業界の石炭消費をまかなってくれるはずだ。」

「どれくらいの期間?」記者はたずねた。

「すくなくとも二百五十年から三百年はね。」

「それならおれたちは安心だが」と、ペンクロフはいった。「ずっとあとの子孫は心配だな!」

「石炭と別のものが見つかるよ」と、ハーバートがいった。

「それに期待するしかないね」と、ジェデオン・スピレットが答えた。「だって、石炭がなくなれば、もう機械は動かない。機械が動かなくなれば、もう鉄道も蒸気船も工場も動かなくなって、現代生活の進歩に必要なものがなにもかもなくなってしまうんだ!」

「だが、なにを見つけるというんだい?」ペンクロフがたずねた。「サイラス先生、どう思う?」

「だいたい見当はついているんだ、ペンクロフ。」

「じゃあ、石炭のかわりになにを燃やすんだ?」

「水だよ」とサイラス・スミスは答えた。

「水だって?」ペンクロフは叫んだ。「蒸気船や機関車の機関をあたためるのに水を使うんだって! 水をあたためるのに水を!」

「そうなんだ。でも、その成分に分解した水のことだけどね」と、サイラス・スミスは答えた。「たぶん、電気によって分解された水を使うことになると思う。電気はそのころ、強大で利用可能なエネルギーになっているはずなんだ。どんな偉大な発見もそうだが、すべてがなにかふしぎな法則によって、たがいに協力し、おぎないあっているみたいなんだよ。そう、わたしはいつか水が燃料として使われる日がくると思っている。水の成分である、水素と酸素が、個別に使われるにせよ、同時に使われるにせよ、尽きることのない熱源や光源を提供してくれると思っているんだ。しかも、石炭には不可能な、強力な熱源や光源をね。いつの日か、蒸気船の石炭庫や、機関車のための炭水車に、石炭ではなく、この水素と酸素の圧縮ガスが積みこまれることになる。そしてこの圧縮ガスが、ボイラーのなかで猛烈な熱量をだして燃えることになるんだ。

　そういうわけで、なにも心配することはない。この地球に人間が住んでいるかぎり、地球は人間に必要なものをまかなってくれるよ。われわれは光や熱にことかくことはないし、植物や鉱物や動物が生み出してくれるものに不足することもないはずだ。だから、石炭の鉱脈がぜんぶ採掘されてしまっても、水で熱をだすことや、からだをあたためることができると思うよ。水は未来の石炭なんだ。」

「そうなるのを見てみたいもんだ」と、水夫がいった。

「早く生まれすぎたんだよ、ペンクロフ」と、ナブが答えた。ナブが議論に口をさしはさんだのは、これがはじめてだった。

水素ステーション 開所日

網羅できていませんが、水素ステーションの開所日一覧です。

2018年頃に関東から調べ始めて、そのまま放置していたものであり、調査地域の偏りがあります。

なお、記載ない場合は、開所日。「営業開始」と記載がある場合は、営業開始日です。

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水素チャンネル ～水素エネルギー・燃料電池に関する情報を収集・配信～
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【宮城県】

イワタニ水素ステーション宮城仙台
2017年3月22日

【埼玉県】

浦和水素ステーション
2016年2月8日 営業開始

Dr.Drive大和田店
2015年2月10日

Dr.Driveセルフ春日部中央SS
2015年3月12日

越谷神明町水素ステーション
2016年3月11日

さいたま緑水素ステーション
2016年3月17日

Dr.Driveセルフ狭山根岸店
2015年3月18日

さいたま見沼水素ステーション
2016年3月22日

イワタニ水素ステーション埼玉戸田
2015年6月 エネルギーが変わる、水素が変える ―水素エネルギーハンドブック― 第4版改 p.17/21.

【千葉県】

松戸六高台水素ステーション
2016年3月2日

成田水素ステーション
2016年3月15日

Dr.Driveセルフ武石インター店
2015年3月19日

つくば春日水素ステーション
2016年3月25日

【東京都】

千住水素ステーション
2016年1月12日 営業開始

八王子高倉水素ステーション
2015年2月5日

イワタニ水素ステーション 東京池上
2016年2月12日

東京目黒水素ステーション
2016年3月14日

ニモヒス水素ステーション九段
2015年3月23日

東京板橋水素ステーション
2016年3月24日

東京杉並水素ステーション
2015年3月31日

イワタニ水素ステーション芝公園
2015年4月13日

イワタニ水素ステーション東京有明
2017年3月16日

練馬水素ステーション
2014年12月18日

ニモヒス水素ステーション南六郷
2015年9月28日 営業開始

Dr.Driveセルフ潮見公園店
2016年3月16日

【神奈川県】

Dr.Drive海老名中央店
2014年12月25日

相模原中央水素ステーション
2015年11月17日

相模原南水素ステーション
2016年2月5日

横浜旭水素ステーション
2015年2月16日

Dr.Drive上飯田店
2015年2月20日

横浜IKEA港北水素ステーション
2016年2月23日

横浜綱島水素ステーション
2016年3月7日

横浜南水素ステーション
2016年3月7日

横浜大さん橋水素ステーション
2015年11月13日

川崎マリエン水素ステーション
2015年11月17日

伊勢原岡崎水素ステーション
2016年3月23日

藤沢下土棚水素ステーション
2016年3月26日

【山梨県】

イワタニ水素ステーション甲府
2016年2月23日 営業開始

【静岡県】

ニモヒス水素ステーション葵
2015年9月11日 営業開始

【愛知県】

Dr.Driveセルフ三好ヶ丘店
2015年2月10日

愛知県庁移動式水素ステーション
2015年9月10日 営業開始

ニモヒス水素ステーション稲沢
2015年10月21日 営業開始

北海道白糠町、水素を使い小水力発電の電気を活用

北海道白糠町(しらぬかちょう)は、釧路市に隣接する(詳しく書くと、旧・音別町が釧路市と飛び地合併したため、釧路市に挟まれている)町です。

動画の説明欄から引用:

治水などを目的につくられたダム等で水の高低差を利用して行われる小水力発電。

再生可能エネルギーとして注目を集め、庶路ダムのある北海道白糠町と隣接する釧路市でも活用の検討がされましたが、送電線の敷設コスト等による採算性でとん挫していました。しかし、その計画が「水素」を活用することによって再び動き出したのです。

水素エネルギー記事: 水力使い水素製造　東芝が実験、北海道・白糠のダムに発電機 (2015/07/01)

水素エネルギー記事: 北海道釧路地区で”水素サプライチェーン構築”の実証実験を開始–東芝 (2015/07/03)

水素エネルギー記事: 小水力発電で水素を製造、国内初の実証が北海道でスタート (2018/05/29)

LNG のクリーン性

LNG輸入50年 広告特集. §4 化石燃料としては、抜群のクリーン性を誇る。. 日本経済新聞, 2019/11/ 5, 朝刊, 18面.

燃焼時の化合物排出量(石炭を100とした場合) 出所: Natural Gas Prospects to 2010 (IEA/国際エネルギー機関)

地球温暖化の原因 二酸化炭素

石炭 100%
石油 80%
LNG 57%

光化学スモッグの原因 窒素酸化物

石炭 100%
石油 71%
LNG 20～37%

酸性雨の原因 硫黄酸化物

石炭 100%
石油 68%
LNG 0%

太陽光、半端ないって

太陽電池による太陽光発電には、太陽電池の廃棄問題、設置の為に山肌を削ることによる災害誘発、メンテナンス、災害などで破壊された時の安全性などの問題があると言われていますが、発電量は無視できない量になってきているそうです。

四電、自然エネ 一時１００％供給　今年５月、国内１０社で初｜徳島の話題｜徳島ニュース｜徳島新聞 2018/ 8/17

四国電力管内で太陽光や水力発電など自然エネルギーによる電力供給量が、５月２０日午前１０時から正午にかけ、需要の１００％を超えていたことが、ＮＰＯ法人・環境エネルギー政策研究所（東京）の調べで分かった。２０１２年に太陽光発電などの固定価格買い取り制度が始まって以降、供給が１００％に達したのは国内電力１０社で初めてという。

　５月２０日午前１０～１１時の四電管内の電力需要は２２１万キロワット。これに対する供給は太陽光１６１万キロワット、水力５６万キロワット、風力７万キロワット、バイオマス１万キロワットの計２２５万キロワットで、需要の１０１・８％に達した。

その発電量は、電力需給バランスの時間帯別の分布を変化させるまでになっています:

太陽光発電普及で電力需給バランス不安定に　夕方以降に出力急減、安定供給との両立課題 – 産経WEST 2018/ 8/17

　関西電力管内では需給が逼迫（ひっぱく）した７月１８日、太陽光の出力が午後２時台に大型原発３基分に相当する３００万キロワット程度に達し、供給力全体の約１割を占めた。…

　太陽光は天候や日射量で出力が大きく変動する。晴れた日であればおおむね正午ごろにピークを迎え、夜間にはゼロになる。かつては暑さが厳しい午後２、３時台の供給力不足が問題だったが、太陽光が普及した近年は夕方以降が懸念されるようになった。

しかし、同時に、安定発電できない性質の問題が大きくなってきています。自然エネルギーによる発電が普及すれば、お互いが補って安定化されると言われますが、(太陽光のカウンターバランスになるような発電があればいいのですが) 太陽光にとって時間帯の影響は避けようがありません。

太陽光発電普及で電力需給バランス不安定に　夕方以降に出力急減、安定供給との両立課題 – 産経WEST 2018/ 8/17

　関西電力管内では需給が逼迫（ひっぱく）した７月１８日、太陽光の出力が午後２時台に大型原発３基分に相当する３００万キロワット程度に達し、供給力全体の約１割を占めた。ところが、午後４時台には１６０万キロワット程度となり、ほぼ半減。関電は事前に火力発電所を稼働させていたが、一部が設備トラブルで停止し、中部電力など５社から計１００万キロワットの緊急融通を受けた。

…

　太陽光の導入量が大手電力で最も多い九州電力管内では７月、午後６～８時台に使用率が「やや厳しい」とされる９０％以上になった日が計１８日に上り、同８時台に使用率のピークを迎えた日が計２日あった。

電気自動車が普及した場合には、充電時間帯の管理が必要でしょう。夕方から夜にかけての充電は、電力の需給バランスをさらに悪化させます。

また、水素エネルギーなど、電力を貯める仕組みの拡大が望まれます。

エネルギーと情報を、引越後、再認識する


引越後、最初にコンセント(プラグ)に繋いだのは、冷蔵庫と扇風機と携帯電話・ネット機器・iPadの充電器。(電灯、エアコンは既に繋がっていた。)

エネルギーと情報だ。

燃料電池自動車と交通権

燃料電池自動車(FCV)は、ヒトが社会的な存在「人間」として生きるために 交通を行使する権利を、自分及び周囲の人に迷惑をかけることによって制約されることから守る。

FCV の燃料充填時間の短さ・低振動性は自分に迷惑をかけず、静粛性・排気ガスが純粋な水蒸気であることは自分と周囲の人に迷惑をかけず、水素を国内の再生可能エネルギーから作れば国富流出を防げて自国民に迷惑をかけない。

FCV の評価は、全体的な視野のもとに便益によってなされるべきである。