水素水・水素について
水素とは
そもそも水素ってどんな物質？
理科の時間にスイ、ヘー、リー、ベー……と元素の一覧を覚えた記憶、ありませんか？ 水素は原子記号1番の元素で、宇宙の中で最も数が多いものです。元素やガス状分子の中では最も小さく、軽いもので、薄いビニールなどは透過してしまうとも言われています。
私たちが日常で「水素」と言っているのは、H2 、いわゆる水素ガスのこと。常温・常圧では無色無臭の気体で、燃焼や爆発しやすいという特徴があります。発見されたのは1766年のイギリスで、1783年にはフランスの科学者のラヴォアジエによって、その特徴から「水を生むもの」という名前をつけられました。そのため、ヨーロッパの各言語では、水素には「水を作る」「水を生む」という名前が付けられています。日本でも同様に、酸素と結びついて水になることから水の素（もと）と記されるようになりました。
水素の大きな特徴が、他の物質と結びついて、酸化剤として働いたり、還元剤として働いたりすることです。たとえば、ナトリウムと結びつくときは酸化剤として働くために水素化ナトリウムができあがりますし、酸素と結びつくときは還元剤として働きます。医療界が水素や水素水に注目しているのは、この強い還元作用を期待しているためです。
毎日の暮らしで活用されている水素
水素はさまざまな場所で活用されています。
たとえば、1リットルの水素を詰めた風船は1.2グラムを浮かばせることができるため、かつては空を飛ぶ気球や飛行船に使われていた時代がありました。また、水素をマイナス250℃まで冷やすと液体になることから、この液体水素を冷却材として使用する発電所もあります。さらに、気化して大気に放出された時でも環境に悪影響を及ぼさないことから、水に溶かし込んだ水素水を精密機械の洗浄液として使用するケースもあるようです。
一方で、水素は酸素と結びついて火に触れると激しく燃焼したり、時には爆発することから、取り扱いが非常に難しい気体としても知られています。日本では、高圧ガス保安法容器保安規則により、水素の保管／運搬については、必ず赤いボンベに充填して危険を周知させることが義務付けられています。便利である一方で、きちんと取り扱うためにはプロの技術が必要である気体であるといえるでしょう。
水素がエネルギー問題を解決する？
近年、電気自動車以外の新しいエコカーに注目が集まっているのをご存知でしょうか。実は、その燃料が水素なのです。
水素自動車は、日本では1970年代から武蔵工業大学で研究が始められ、今日まで数多くの水素燃料エンジン技術が開発されてきました。民間企業としては、自動車メーカーのひとつであるマツダが、BMWやフォード社と提携して水素自動車の開発に取り組んでいます。2004年に発表した水素とガソリンのハイブリッド車は、水素のみを燃料とした場合でも約100kmも走ることができるのだそうです。
これらの水素自動車のメリットは、窒素化合物や二酸化炭素の排出が少ないこと。たとえば、武蔵野大学と日野自動車が共同で開発し、2009年にバスとして日本で初めて公道の走行を許可された水素燃料バスは、従来のディーゼルエンジンに比べて窒素化合物の排出は約90分の1程度、CO2の排出はゼロという実績を誇っています。環境に優しい新しい燃料として、水素は大きく期待されているのです。
水素を燃料とするエンジンの中には、水素エネルギー開発研究所が開発した水素と水を燃料とするエンジンが、世界35カ国で特許を取得しています。ものづくり大国日本の武器としても期待ができそうですね。
