クリーンな水素:難燃性セクターへの待望のソリューション(Clean Hydrogen: A long-awaited solution for hard-to-abate sectors)

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重工業/重輸送の脱炭素化におけるクリーンな水素の価値をモデル化した「Nature Energy」誌の新しい研究成果 New research in Nature Energy models the value of clean hydrogen in decarbonizing heavy industries/heavy transport

2022-10-03 ハーバード大学

新しい研究では、鉄鋼、セメント、建材の最大生産国である中国が、「グリーン」「ブルー」水素としても知られるクリーン水素を利用してHTAセクターを脱炭素化し、2030年と2060年の脱炭素化誓約の達成を支援できる可能性を検証している。
グリーン水素は、再生可能な電力を使用して水の分子を分解して製造され、ブルー水素は、化石燃料から従来通り製造されますが、炭素の回収と貯蔵が組み合わされている。
中国経済全体におけるクリーン水素の費用対効果や役割を分析するため、特に研究が遅れているHTA部門に重点を置いて、チームは部門間の需要と供給を含む統合エネルギーシステムのモデルを構築しました。その結果、クリーン水素をHTA分野に広く適用することで、クリーン水素の製造・利用を行わないシナリオと比較して、中国がカーボンニュートラルをコスト効率よく達成できることがわかった。
研究者らは、最も費用対効果の高いクリーン水素の種類(グリーン水素とブルー水素)を検討した。その結果、中国のグリーン水素の平均コストは、2037年までに2ドル/kg、2050年までに1.2ドル/kgまで低減でき、ブルー水素(1.9ドル/kg)よりもはるかにコスト効率が高くなることが示された。

<関連情報>

中国のカーボンニュートラル実現に向けた難航するボトルネックをクリーン水素で解消 Breaking the hard-to-abate bottleneck in China’s path to carbon neutrality with clean hydrogen

Xi Yang,Chris P. Nielsen,Shaojie Song & Michael B. McElroy
Nature Energy  Published:29 September 2022
DOI:https://doi.org/10.1038/s41560-022-01114-6

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Abstract

Countries such as China are facing a bottleneck in their paths to carbon neutrality: abating emissions in heavy industries and heavy-duty transport. There are few in-depth studies of the prospective role for clean hydrogen in these ‘hard-to-abate’ (HTA) sectors. Here we carry out an integrated dynamic least-cost modelling analysis. Results show that, first, clean hydrogen can be both a major energy carrier and feedstock that can significantly reduce carbon emissions of heavy industry. It can also fuel up to 50% of China’s heavy-duty truck and bus fleets by 2060 and significant shares of shipping. Second, a realistic clean hydrogen scenario that reaches 65.7 Mt of production in 2060 could avoid US$1.72 trillion of new investment compared with a no-hydrogen scenario. This study provides evidence of the value of clean hydrogen in HTA sectors for China and countries facing similar challenges in reducing emissions to achieve net-zero goals.

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