トヨタが開発した「水素エンジン」、燃料電池と何が違うのか?

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トヨタ自動車<7203>が2021年4月28日に自社開発の水素エンジンを搭載した「カローラ スポーツ」を富士スピードウェイで初公開した。公道を走行する前提ではなく、「スーパー耐久シリーズ2021」に出場するレース車両として開発されている。

トヨタが水素エンジンの実用化に含み?

しかし、トヨタは「モータースポーツの厳しい環境で水素エンジンを鍛えていくことで、サスティナブルで豊かなモビリティ社会を実現すべく、貢献していきます」と、実用化に含みを残している。

トヨタの水素エンジン車が参戦する「スーパー耐久」(同社ホームページより)

水素エンジンは、トヨタが販売している燃料電池車(FCV)「MIRAI」と同じ水素が燃料。とはいえ原理は全く違う。燃料電池は、水に電気を流して水素と酸素に分ける「水の電気分解」とは真逆の反応を利用する。燃料としての水素と空気中の酸素を化合することで水と電気を生み出し、その電力でモーターを駆動する仕組みだ。

一方、水素エンジンは燃料としての水素と空気中の酸素を化合するのは同じだが、燃料電池よりも激しく化合する。その結果、爆発的な力を発揮する。いわば水素を「燃やす」あるいはもっと端的に言えば「爆発させる」のだ。実は水素エンジンの仕組みはガソリンエンジンやディーゼルエンジンと変わらない。燃やすのが石油由来の化石燃料か、水素かという違いだけだ。

そのためエンジンも既存のガソリンエンジンやディーゼルエンジンが、ほぼそのまま流用できる。しかも排ガスのほとんどは水蒸気で、ごく微量のエンジンオイルの燃焼分を除けば、走行時にCO2は発生しない。エコカーとしては理想的に見えるが、なぜ普及しなかったのか?

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