炭素時代は終わりますが、水素時代は始まります：Covid-19コロナウイルス

1.はじめに

人類は日常生活の多くのエネルギー源として木材から始め、石炭時代（特に産業革命）、石油時代（主に第一次世界大戦後）などのさまざまな期間を通じて何世紀にもわたってエネルギー源を探し続けました。そして天然ガス時代（1980年代以降ますます）。炭素を含まない燃料およびエネルギー運搬体としての水素へのこのエネルギー旅行には究極の目的地があります。これは図に明確に示されています。これは、炭素/水素（C/H）比が数世紀にわたって減少してきており、水素ではゼロになると予想されることを示しています。これは、カーボンフリー経済またはカーボンフリー社会への明確な動きを示しています。木の炭素含有量は石炭の炭素含有量よりも多いと主張する研究者や科学者が何人かいます。ただし、木材はセルロースとリグニンで作られているため、木材の種類によってその組成が異なるため、木材のC/H比は約10（1水素と10炭素の比）であることが示唆されています。しかし範囲内。しかし、ほとんどの木材はセルロースと見なされていることに注意してください（詳細については、https://phe.rockefeller.edu/docs/WoodsHtoCratio.pdfを参照してください）。さらに、現在、水素については、世界中で化石燃料（天然ガスから約50％、石油から30％、石炭から約15％）から生産されていると主張する人もいるでしょう。これは本当です！それが図を提供する理由です。クリーンな水素が必要であり、再生可能エネルギー源と原子力を使用して、より環境に優しい方法で水を水素と酸素に分離することによって生成する必要があることを明確に示す、生成された水素1キログラムあたりのCO₂換算でライフサイクル排出を説明します。

何世紀にもわたる燃料の炭素と水素の比率（C / H比率）[色の図はwileyonlinelibrary.comで表示できます]

化石燃料から直接水素を製造する際のライフサイクルCO ₂排出量、および原子力と再生可能エネルギー源を使用した水分離による（Dincer博士のグループから）[色の図はwileyonlinelibrary.comで表示できます]

図2水素製造のための化石燃料の道をたどることができず、電気分解、熱化学プロセス、フォトニックプロセスなどによる水素製造のための原子力および再生可能エネルギーオプションを展開する必要があることを明確に示します。

私たちは今、文字通りすべての人々、すべてのコミュニティ、すべての都市、すべての国、すべての地域、すべてのセクター、あらゆる経済などに影響を及ぼしている世界的なコロナウイルスのパンデミックにいます。もちろん、誰もが何らかの方法でウイルスの影響を受けています直接的または間接的に。健康、経済と金融、労働、教育、環境、エネルギー、防衛、食料と農業、技術、持続可能性など、社会的ニーズのすべての側面が影響を受けます。多くの発展途上国および/または先進国が、対策を特定し、政府を導き、健康関連の問題や問題に対してのみ行動を起こすために、タスクフォース、専門家グループ、諮問委員会、科学委員会などを設立していることを目撃しています。多くの人が組織や政府を厳しく批判している間、そのような健康関連の取り組みは十分に見えると私は観察しています。ここでは政治は私の目標ではないので、以下を含むがそれに限定されないヒース関連委員会に加えて、これらの国すべてにタスクフォースの発足を直ちに開始することを強くお勧めします。

経済と金融、
従業員、労使関係、公共事業、
ビジネス管理、
商取引
マーケティング、
ソーシャルメディアと広報、
家族の問題、社会政策と慣行、
内務、
外交問題、
コミュニケーション、
正義、
文化、
教育、
環境、
エネルギー、
防衛、
業界、
交通手段、
食と農、
科学技術、
観光、
スポーツ、
持続可能性。

この展望記事では、エネルギー関連の問題を議論し、Covid-19コロナウイルスがどのようにエネルギー状況を変え、どのような機会をもたらしたのかに関する独自の視点を提供することを目的としています。

2. COVID-19コロナビルと水素

人間が生きるために4つの基本的なものが必要であることは十分に確立されています：

水（水素と酸素からなる）、
空気（主に酸素と窒素からなる）、
食品（主に炭素、水素、酸素からなる）、および
エネルギー。

より良い生活のために、私たちは以下も必要とします：

きれいな水、
きれいな空気、
きれいな食べ物、そして
クリーンエネルギー。

ここで重要なポイントを述べることが重要です。水、空気、および食物は、エネルギーの発生源だけでなく、エネルギーの生成、変換、輸送、貯蔵、利用の方法にも大きく影響されます。私たちは本質的にクリーンエネルギーソリューションを必要としています。また、化石燃料（石炭、石油、天然ガス）の使用の増加により、世界は空気、水、食物に関連する多くの問題を抱え、その結果多くの健康関連の問題を引き起こしていることも知られています。呼吸器疾患、心血管疾患、慢性肺疾患、胃腸炎、吐き気、筋肉と脳の損傷、神経障害、腎臓と肝臓の損傷、皮膚の炎症、頭痛と疲労、高い癌のリスクなど。したがって、人体の免疫システムにも大きな影響を与えています。

大気汚染は健康に対する主要な環境リスクです。各国は大気汚染レベルを低減することにより、脳卒中、心臓病、肺癌、喘息を含む慢性および急性呼吸器疾患の両方による疾患の負担を軽減できます（https://www.who.int/en/news%2010room/fact%2010sheets/detail/ambient%2010(outdoor)%2010air%2010quality%2010and%2010health）。

最近、直接的または間接的にすべての人間に影響を与えているCovid-19コロナウイルスパンデミックに遭遇しました。もちろん、それは高齢者や免疫力の弱い人、そしてさまざまな呼吸器疾患や心血管疾患に苦しんでいる人々に最も大きな影響を与えました。これは明らかに、化石燃料時代を続けることができず、そのようなコロナウイルスに自分自身を脆弱なままにしておくことができないという転機です。したがって、図に示すように、水素で新しい時代を開き、炭素時代を閉じる決定的な瞬間です。Covid-19コロナウイルスは、人々がよりきれいな空気、よりきれいな水、よりきれいな食物、そしてよりきれいなエネルギーをこれまで以上に必要とすることを絶対に必要にしています。図に示すように、私達は2020年のコロナウイルス発生の分岐点まで炭化水素燃料で炭素時代にありました、そして今炭化水素燃料（化石燃料）の使用が指数関数的に減少する水素時代の始まりである水素にドライバーを変え続ける必要がありますそれに応じて水素エネルギーの使用が増加します。この水素時代では、次のような利点が期待されています。

より良い環境、
より良いエコシステム、
より良い効率、
より良いエネルギーソリューション、
より良いリソースの使用、
より良い部門別開発、
より良い経済と経済発展、
再生可能エネルギーオプションとのより良い同期、
より健康で健康な社会
より持続可能な開発。

Covid-19コロナウイルスのパンデミックが水素時代の歴史的転換点を作る[カラー図はwileyonlinelibrary.comで見ることができる]

水素運動の創始者であるT. Nejat Veziroglu博士は、1974年に会議、組織（つまり、国際水素協会）、ジャーナル（つまり、国際水素ジャーナル）などの多くのイベントで活動を始めました。活動。Veziroglu博士は、世界中のすべての人々に手を差し伸べ、助けようとしました。彼は水素文明のためにこの運動を呼びさえして、持続可能な未来のために人々と社会を助けるために年間を通して概念を発展させました。彼が行ったことすべてのため、私は彼を水素社会の首謀者と呼んでいます。

過去数年間、世界エネルギー評議会、国際エネルギー機関、国際再生可能エネルギー機関、各国の水素協会など、さまざまな組織（トルコを含む）による取り組みが増えています。 2017年1月にスイスのダボスで発足した水素評議会など、さまざまな人々や組織、政府による世界中の主要なイニシアチブがあり、最初は13の世界の業界リーダーが水素を促進して気候目標の達成を支援することで協力しています（詳細については：https://hydrogencouncil.com/en/）、2018年10月に東京で開催された日本21か国の担当大臣および関係者との水素エネルギー閣僚会議は、水素駆動社会の実現を主な主題として支援し、その後、2019年9月にいくつかの主要な会議を開催日本は10年間で1万台の水素充填ステーション、1千万台の水素駆動システムおよび車両を目標としています）（詳細については、https://h2em2019.go.jp/en/を参照してください）。

ドイツの水素駆動の列車、ノルウェーの水素駆動のクルーズ船、イギリスの水素燃料航空機など、多くの国で数多くの政府の取り組みが開始されました。最近のプロジェクトの1つはオーストラリアで、西オーストラリア州のシャークベイの世界遺産地域にある小さな海岸沿いの町デンハムがゼロエミッションコミュニティとして特定されています。町は、太陽エネルギーを動力とする水素プラントのデモンストレーションの準備をしています（詳細については、https://www.abc.net.au/news/2020‐01‐15/denham‐near‐shark‐bay‐first‐wa‐town‐to‐be‐powered‐by‐hydrogen/11870472を参照してください）。ちなみに、世界中には排出のないコミュニティであることが確認された村や町がもっとたくさんあります。

さらに、Covid-19コロナウイルスの発生は、これらの不確実かつ前例のない時期に多くの問題や問題が発生したにもかかわらず、大気汚染、特に温室効果ガス（NO₂からCO_2まで）の削減を支援する世界にとってのブレイクでした。ここでは、イタリアと中国の2つの例があります。欧州宇宙機関（ESA）といくつかの独立した研究者の報告によると、コロナウイルス検疫中にイタリア上空で大気汚染が大幅に減少したことが示されています。明らかに、イタリアが封鎖状態になって以来、イタリアの二酸化窒素（NO₂）排出量は大幅に減少しています。NO₂レベルの低下はCopernicus Sentinel-5P衛星でも捕捉され、特にイタリア北部で確認できます（詳細については、https：//www.demilked.com/italy-coronavirus-pollution-decrease/を参照してください）

コロナウイルス隔離期間中のイタリア上空の1月（左）から3月（右）までのNO ₂汚染の劇的な減少の図（https://www.demilked.com/italy-coronavirus-pollution-decrease/）[カラーフィギュアはwileyonlinelibrary.comで表示できます]

コロナウイルスのシャットダウンは、きれいな空気や澄んだ水などの意図しない気候の恩恵をもたらしました。水素エネルギーへの大規模なシフトは、これらの意図しない恩恵を永続的な成果にするかもしれません（https://www.nbcnews.com/science/environment/coronavirus-shutdowns- have-untentioned-climate-benefits-n1161921）。

最近の研究では、コロナウイルスが中国のCO ₂排出を一時的に4分の1に削減したことが確認されました（https://www.carbonbrief.org/analysis-coronavirus-has-temporarily-reduced-chinas-co2-emissions-by-a-quarter）中国全体の炭素排出量は4週間で約25％減少しました。これは、約2億トンのCO ₂（MtCO ₂）に相当します。

水素エネルギーへの大規模なシフトは、発電所や産業プラントの煙道ガスや車両の排気ガスに伴う同伴粒子を排除し、実質的な健康上の利益をもたらします（https：//www.environmental-protection。 org.uk/policy-areas/air-quality/about-air-pollution/particles/）。