ブルー水素市場、2050年までに2123億9000万米ドル超の規模に成長

世界のブルー水素市場は2024年に257億8,000万米ドルと評価され、2025～2033年の予測期間中に19.50%のCAGRで成長し、2050年には2,123億9,000万米ドルに達すると予想されています。ブルー水素市場は、低炭素エネルギーソリューションへのニーズに牽引され、官民双方から引き続き多額の投資を受けています。英国では、最初のブルー水素プロジェクトに関する最終投資決定が今年中に下される見込みで、政府補助金の交付を受ける予定です。このコミットメントは、英国がクリーンエネルギー戦略の一環としてブルー水素を推進することに注力していることを改めて示しています。米国では、2022年インフレ抑制法（IRA）により、ブルー水素を含むクリーン水素技術の導入を促進するための重要な税額控除が導入されました。IRAは、クリーン水素生産に対するセクション45V税額控除と、炭素隔離に対するセクション45Q税額控除の強化を提供し、ブルー水素プロジェクトの財務的な実現可能性を高め、投資家にとって魅力的なものにしています。

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世界規模で、ブルー水素市場の大手企業はブルー水素インフラに多額の投資を行っています。例えば、エア・プロダクツはルイジアナ州で45億ドル規模のブルー水素プロジェクトに参画しており、この技術への多大な資金的コミットメントを示しています。さらに、米国エネルギー省（DOE）は、ブルー水素プロジェクトを含むクリーン水素ハブに70億ドルの資金提供を発表しました。この資金提供は、全米規模の水素インフラと生産能力の整備に向けた広範な戦略の一環です。これらの投資は、産業排出ガスへの対応とエネルギー転換目標の達成におけるブルー水素の戦略的重要性を浮き彫りにしています。生産だけでなく、堅牢なサプライチェーンの構築にも重点が置かれており、ブルー水素が将来のエネルギー情勢において重要な役割を果たすことが確実です。

エネルギー集約型産業およびそれ以外の分野におけるブルー水素の応用

ブルー水素市場は、従来の化石燃料に代わるクリーンな代替燃料として、エネルギー集約型産業で導入が進んでいます。石油精製およびアンモニア製造分野では、原料排出量の削減にブルー水素が活用されており、脱炭素化に向けた短期的な機会となっています。製油所、石油化学工場、鉄鋼、セメント製造などの重工業も、カーボンフットプリント削減の手段としてブルー水素の活用を検討しています。これらの産業は温室効果ガスを大量に排出しており、ブルー水素の導入は持続可能性への取り組みにおいて重要なステップとなります。

ブルー水素市場の用途は、肥料製造や鉄鋼製造にも広がっており、これらの用途はエネルギー需要の高さと大幅な排出量削減の可能性から「後悔しない」用途と考えられています。実際、ブルー水素を含む世界の水素の90%以上は、精製業者によるディーゼル燃料の硫黄含有量低減などの産業用途に使用されています。産業用途以外にも、ブルー水素は輸送部門でも検討されており、燃料電池自動車や航空燃料の移行燃料としての利用が期待されています。これらの多様な用途は、複数のセクターにおける排出量削減へのブルー水素の汎用性を示しており、世界的なエネルギー転換の礎石として位置付けられています。しかし、ブルー水素は排出量削減に大きな可能性を秘めている一方で、その全体的な環境影響は、関連するCO2回収・貯留技術の有効性に左右されることに留意することが重要です。

ブルー水素製造と炭素回収の最新動向

ブルー水素市場における生産は、二酸化炭素回収・貯留（CCS）技術の進歩に大きく依存しています。ブルー水素は主に天然ガスの水蒸気メタン改質（SMR）によって生産され、CO2排出量を削減するためにCCSと組み合わせられています。近年の技術進歩により、自己熱改質（ATR）と固体酸化物電解を統合したハイブリッドシステムが登場し、ブルー水素とグリーン水素を同時生産することが可能になりました。グリーン水素は将来の有望なエネルギー源として注目されています。このハイブリッドアプローチは水素製造技術における大きな進歩であり、より高い効率性と柔軟性を実現する可能性を秘めています。

生産規模で見ると、世界の水素生産量は2020年に年間9,000万トンに達し、その大部分はSMRと石炭ガス化によって生産されました。しかし、この生産量のうちCCSを利用したものは1%未満であり、ブルー水素プロジェクトが初期段階にあることを示しています。米国では、ブルー水素市場プロジェクトによる水素生産量は2021年に23万トンに達し、生産規模拡大に向けた継続的な取り組みが示唆されています。CCSシステムの有効性は、ブルー水素の持続可能性にとって極めて重要です。「ブルー」の称号を維持するためには、長期にわたってCO2排出を効率的に回収する必要があるためです。CCS技術は既に利用可能となっていますが、ブルー水素生産への導入には課題が存在します。技術の規模拡大に伴うコスト削減を測るCCSの学習率は、資本コストで11%、運用・保守コストで22%と報告されています。これは、コスト削減の可能性はあるものの、依然として大きな技術革新が必要であることを示唆しています。これらの課題に対処するため、米国のインフレ抑制法などの政策では、CCS を含むクリーン水素技術の導入を刺激するための税額控除を提供し、コスト障壁を下げ、大規模なブルー水素生産を促進することを目指しています。

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ブルー水素の輸送手段と課題

ブルー水素はエネルギー密度が低く、可燃性が高いため、生産拠点から最終消費者への輸送はブルー水素市場において依然として大きな課題となっています。現在、これらの課題に対処するため、複数の輸送手段が開発・活用されています。パイプラインは、ブルー水素を含む気体水素の輸送に広く利用されており、特に大規模・長距離輸送に適しています。既存の天然ガスインフラを水素輸送に転用することも可能です。これは費用対効果の高い方法ですが、特定の材料を脆化させる傾向があるなど、水素の特性を慎重に考慮する必要があります。

長距離輸送、特に海上輸送においては、極低温液体タンカーの開発が進められています。この方法では、水素を極低温に冷却して液化することでエネルギー密度を高め、長距離輸送の効率を高めます。しかし、このプロセスはエネルギー集約型であり、低温を維持するための特殊なインフラが必要です。そこで注目されている代替手段として、アンモニアを水素キャリアとして利用する方法が挙げられます。アンモニアは水素よりもエネルギー密度が高く、既存のインフラを利用して輸送できます。目的地に到着後、アンモニアはブルー水素市場で水素に戻すことができます。

より短い距離と少量であれば、チューブトレーラーを用いて水素を圧縮輸送することも可能です。この方法はより柔軟性が高く、パイプラインで接続されていない地域への水素供給にも利用できます。これらの輸送手段にはそれぞれ長所と課題があり、輸送方法の選択は距離、規模、既存のインフラといった要因によって異なります。これらの輸送技術の開発は、ブルー水素をクリーンエネルギー源として広く普及させるために不可欠です。

ブルー水素市場の生産効率を高める技術革新

技術の進歩は、ブルー水素生産の効率性と持続可能性の向上において極めて重要な役割を果たしています。Technip Energiesなどの企業は、Casale社と提携して独自の自動熱改質（ATR）技術を開発しました。この技術は、最大99%以上の炭素回収率を実現する大容量の超高純度ブルー水素生産を可能にします。この技術は、従来の水素プラントの生産能力の上限を打ち破る画期的な技術と考えられています。ブルー水素生産には、高度な炭素回収ソリューションの統合が不可欠であり、99%以上の炭素回収率を達成する技術は、水素生産におけるカーボンフットプリントを大幅に削減します。

イノベーションは、水素製造の均等化原価（LCO）の削減にも注力しています。例えば、T.EN™のBlueH2テクノロジースイートは、ブルー水素製造の均等化原価を可能な限り低減し、設備投資と運用コストの両方を最適化するように設計されています。これらの技術革新は、低炭素エネルギーへの移行において、ブルー水素を現実的かつ競争力のある選択肢にするために不可欠です。コスト、CO2回収効率、既存インフラとの統合といった主要な課題に対処することで、クリーンエネルギー源としてのブルー水素の実現可能性と魅力を高めています。

米国エネルギー省（DOE）は、水素エネルギー・アースショットなどの取り組みを通じて、2030年までにクリーン水素のコストを1キログラムあたり1ドルまで削減するという野心的な目標を設定しています。しかし、生産コストは天然ガス価格、インフレ率、技術進歩の学習率に大きく左右されるため、税制優遇措置なしではこのコスト目標を達成するのは困難です。ブルー水素市場におけるこうした課題にもかかわらず、これらのイノベーションの応用を実証する大規模プロジェクトがいくつか進行中です。例えば、エクソンモービルのベイタウンプロジェクトは、世界最大のブルー水素プロジェクトとなる予定で、大量のCO2を回収しながら、1日あたり約10億立方フィートの低炭素水素を生産します。これらのプロジェクトと技術革新は、ブルー水素が将来のエネルギー分野で重要な役割を果たすための道を切り開いています。

世界のブルー水素市場の主要プレーヤー：

• Air Liquide
• Air Products and Chemicals, Inc.
• Engie
• Equinor ASA
• Exxon Mobil Corp.
• INOX Air Products Ltd.
• Iwatani Corp.
• Linde Plc
• Shell Group of Companies
• SOL Group
• Uniper SE
• Other Prominent Players

主なセグメンテーション:

テクノロジー別

• 水蒸気メタン改質
• ガス部分酸化
• 自動熱改質

交通手段別

• パイプライン
• 極低温液体タンカー

アプリケーション別

• 化学薬品
• 製油所
• 発電
• その他

地域別

• 北米
• ヨーロッパ
• アジア太平洋
• 中東およびアフリカ（MEA）
• 南アメリカ

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