環境に対する意識の高まりにより、自動車メーカーはあらゆる可能性においてゴーグリーンにする努力をしています。自動車メーカーでは、クリーンな燃料で走る車両を開発する戦いが勃発しています。水素は大量に再生可能資源から得ることができて、持続可能な輸送の重要な燃料です。しかも、ほとんど無公害です。水素は、すべてのエネルギー供給や環境関連の問題を解決することができる、ガソリンに代わるグリーンなエネルギーです。水素のこれらの利点を踏まえて、特定の車両はこの燃料を最適化する内燃機関(ICE)で設計されています。
水素内燃機関は、従来のガソリンで動く内燃機関（ICE）を改良しただけのものです。ガソリンではなく水素で走ります。ガソリン車とは、燃料効率や放出濃度と燃料のストレージにおいて異なります。水素駆動ICEは、純粋な水素、そして水素と圧縮天然ガス(CNG)のブレンドの両方で走ることができます。このエンジンは全天候状況下で機能することができて、コールド・スタートの問題がありません。そのプラス・ポイントは、燃料効率がよくて、従来の火花点火機関よりはるかに高機能であるという事実にあります。
良い点
水素燃料はガソリンを必要とせず、水で簡単に燃焼
水素ICEを利用する一番の利点は、効率がトップレベルなことです。ガソリンで走る従来のICEより、パフォーマンスがはるかに良いのです。1ガロン当たり60～70マイルの走行距離を出すことができます。そのエンジンに非常に信頼性があり、運転費とメンテナンス費用を削減することができます。このエンジンは水素で起動するので、必要なのは水だけです。そのため、この水素ICEは、環境にやさしいエンジンのカテゴリーに分類されます。このエンジンは、従来のエンジンと比較すると、雑音や振動の発生はとても少ないのです。水素自動車に動力を供給するために使用されるエネルギー・キャリヤー水素は、風や水、そして太陽光のような様々な再生可能資源から得ることができるので、化石燃料に対する依存性を最小化することができます。
これは改良されていくか？
水素技術を改善するために、科学者はHICEを設計しながら、直面する様々な問題点を回避する様々な方法を発見しています。水蒸気(副産物)がクランク室内に凝縮するのを防ぐために、エンジンには適切な換気システムが設計されています。さらに、エンジン・コンポーネントに使用される金属のクラッキングを防ぐために、材料も変更されています。
悪い点
馬力がなく、走行距離とバックファイアーが短く、酸化窒素ガスの排出量が多い
水素内部燃焼性のエンジンが直面する不利な点は、水素関連の製造が高額なことです。ICEで水素を使用するもう一つのチャレンジは、大きなストレージ・タンクが必要なことです。HICEで生じる酸化窒素物の放射は従来の車両越えるもので、これは環境汚染につながります。水素内燃機関の過早点火がもう一つの大きな問題点です。これによってエンジンの安全性が低下します。
これを回避することができるか?
過早点火と呼ばれる水素の制御不能の点火の問題は、修正された燃料送達系を利用することによって解決することができます。水素燃料送達系の3つのタイプは、中心注入、ポート注入と直接噴射です。過早点火の問題は、水噴射または排ガス再循環装置のような熱希釈技術の使用により解決することができます。科学者は、水素を使うことに関連した問題に対していろいろな解決策を打ち出してきましたが、ストレージの問題がまだ残っています。
悪い点その2
大きなストレージ・タンク
水素技術は、生成と取り扱い、そして格納することが難しいので、現時点ではとても高価です。現在、基盤に燃料を供給しているのは限られた水素です。内燃機関で水素を利用することは、空気中の水素燃焼が亜酸化窒素を放射するので、環境にやさしくありません。環境に有害な汚染物質なのです。
なぜそれほど批判的か?
水素ICエンジンには特定の欠点がありますが、このエンジンをこれから継続的に使用していくための十分な長所があります。研究者は、HICEの低品質さを改善しています。二酸化炭素や他の有害な温室効果ガスの排出を事実上除去する、とてもポジティブな環境技術です。このガスは標準状態で利用できるので、高圧で燃焼室に送り込む必要がありません。このエンジンは、すべての気象状況の下でよく機能すると言われています。BMWやマツダ、そしてフォードのような有名な自動車メーカーは、いくつかのモータで既にHICEを使用しており、馬力と燃費を改善する方法を開発しています。
結論
HICEのテクノロジーを商業的に使うことを魅力的にしている、いろいろなプラスの点がありますが、いくつかのマイナス点も関係しています。しかし、いずれはすべての欠点を克服して、多くの自動車メーカーは環境にやさしい技術を次世代の自動車に搭載する日も遠くないでしょう。