LOHC（Liquid Organic Hydrogen Carrier、液体有機ハイドロゲンキャリア）は、水素を貯蔵・輸送するための技術の一つです。この技術は、液体有機化合物を利用して水素を安全かつ効率的に運ぶことを目的としています。以下にLOHCの概要を説明します。
LOHCの概要
基本的な仕組み
LOHC技術では、液体有機化合物（例えば、トルエンやジベンジルトルエンなど）をキャリアとして利用します。この液体に水素を化学的に結合させることで、水素を「水素化有機化合物（LOHC-H）」として貯蔵・輸送します。使用する液体有機化合物は常温常圧で液体のため、従来の高圧ガスや低温液化水素と比べて取り扱いやすく、安全性が高いとされています。
水素の解放
目的地に到着したLOHC-Hは、適切な条件下で水素を放出するために「脱水素化」プロセスを経ます。この過程では、化学的に結合していた水素が再び分離され、純粋な水素ガスが得られます。その後、キャリアとなる液体有機化合物（LOHC）は再び利用可能であり、再び水素を貯蔵するために使用されます。
利点
安全性：LOHCは常温常圧で液体状態を保つため、爆発や漏洩のリスクが低いとされています。
輸送の容易さ：既存のインフラ（例えば、石油輸送用のタンクやパイプライン）を利用してLOHCを輸送できるため、輸送コストが低減されます。
再利用可能：キャリア液は繰り返し使用でき、経済的かつ環境負荷の低い技術です。
課題
エネルギー効率：水素をキャリアに結合させる「水素化」と、結合を解いて水素を取り出す「脱水素化」にはエネルギーが必要です。そのため、全体のエネルギー効率が課題となります。
技術の普及：LOHC技術はまだ発展途上であり、大規模な実用化にはさらなる研究開発が求められます。
スタートアップ
以下はLOHC技術に関わる各スタートアップ企業の最新の資金調達ステージと拠点の情報です。
1. Hydrogenious LOHC Technologies GmbH
- 拠点: ドイツ、エアランゲン
- 最新の資金調達ステージ: 2024年に€50M（約70億円）の資金調達を完了し、JERA AmericasとTemasekが主導しました。Chevron Technology VenturesやPavilion Capitalも新規投資者として参加しています (Vopak) (Hydrogenious LOHC Technologies)。
- 概要: ドイツに拠点を置くHydrogenious LOHC Technologiesは、LOHC技術の開発と商業化においてリーダー的な存在です。彼らの技術は、トルエンをキャリアとして使用し、水素を安全に貯蔵・輸送することを可能にします。特に、水素ステーションや工業用途での水素供給に重点を置いています。
- 特長: 既存の石油化学インフラを利用できるため、初期コストを抑えつつ、効率的な水素供給が可能です。また、LOHC技術の実用化に向けたパイロットプロジェクトや商業プロジェクトをいくつか実施しています。
2. HySIL
- 拠点: スイス
- 最新の資金調達ステージ: 不明
- 概要: HySILは、スイスに拠点を置くスタートアップで、LOHC技術の商業化を目指しています。同社は、エネルギー密度が高く、長期間の水素貯蔵に適したLOHCを開発しています。
- 特長: HySILの技術は、従来の水素貯蔵方法と比べて安全性が高く、輸送が容易であることが強みです。また、グリーン水素の普及に貢献するためのパートナーシップやコラボレーションを進めています。
３. H2 Industries
- 拠点: ドイツ
- 最新の資金調達ステージ: H2 Industriesは2021年に€35M（約48億円）の資金調達を実施。
- 概要: ドイツに拠点を置くH2 Industriesは、水素の生成、貯蔵、および輸送に関連する技術を開発しています。LOHC技術を活用して、水素の長期保存と輸送を可能にし、再生可能エネルギーとの連携を図っています。
- 特長: H2 Industriesは、モジュール式のLOHCソリューションを提供し、特にオフグリッドエネルギー供給やリモートエリアでの水素利用に焦点を当てています。
水素キャリアが論点になる理由 — 体積エネルギー密度という制約
LOHC を評価するには、まず「水素はなぜそのままでは運べないのか」を数値で押さえる必要がある。水素は単位質量あたりの発熱量が約 120 MJ/kg と化石燃料より大きい一方、常温常圧の気体としての密度は約 0.09 kg/m³ にとどまる。都市ガス導管やタンクローリーで運ぶ前提の体積では、実用になるエネルギー量が入らない。そのため、水素の輸送技術の競争は「1 m³ あたり何 kg の水素を詰められるか」と「詰めて取り出すまでに水素自身のエネルギーの何割を失うか」という二つの軸で決まる。
主要な選択肢の代表値を整理すると、次のようになる。数値は文献により幅があり、ここでは経済産業省の水素・燃料電池関連の資料、国際エネルギー機関（IEA）の Global Hydrogen Review、および各技術の一般的な公表値から読み取れる概数である。
| 方式 | 体積あたり水素量（目安） | 貯蔵条件 | 水素を取り出す温度 | エネルギー損失の目安 |
|---|---|---|---|---|
| 圧縮水素（70 MPa） | 約 39 kg-H₂/m³ | 常温・超高圧 | 不要（減圧のみ） | 圧縮に水素 LHV の 10〜15% 程度 |
| 液化水素 | 約 70 kg-H₂/m³ | −253℃・常圧 | 不要（気化のみ） | 液化に 25〜30% 程度とされる |
| 液体アンモニア | 約 121 kg-H₂/m³ | −33℃ または常温 1 MPa 程度 | 400〜600℃ | 分解反応熱は約 13% 相当 |
| LOHC（MCH） | 約 47 kg-H₂/m³ | 常温常圧 | 300〜400℃ | 脱水素反応熱は約 28% 相当 |
| LOHC（ジベンジルトルエン） | 約 57 kg-H₂/m³ とされる | 常温常圧 | 250〜320℃ | 同程度 |
この表の読み方には注意点が二つある。第一に、液化水素の 70 kg/m³ は液体そのものの密度であり、実際のタンクでは断熱層と蒸発分（ボイルオフ）の余裕が必要なため、設備全体での実効密度はこれより下がる。LOHC は常温常圧の液体なので、タンク容積のほぼ全量を有効に使える。第二に、損失の数値は反応熱や理論仕事をもとにした比較であり、実機では熱回収の設計次第で大きく変わる。LOHC の水素化（水素をキャリアに結合させる工程）は発熱反応であり、その熱を近隣の需要先に売れる立地なら、損失の一部は回収できる。
「脱水素に必要な熱」を誰が負担するか
LOHC の経済性を決める最大の変数は、需要地側で 300℃級の熱をいくらで調達できるかという点にある。メチルシクロヘキサン（MCH）からトルエンへ戻す脱水素反応は、水素 1 モルあたり約 68 kJ の吸熱反応とされる。水素の低位発熱量に換算すると、運んだ水素の 3 割近いエネルギーを熱として外から投入しなければ、水素は取り出せない。
ここで重要なのは、その熱を何で用意するかによって、水素のカーボンフットプリントが大きく変わることである。天然ガスのボイラーで加熱すれば、せっかくグリーン水素を運んでも、需要地側で新たに CO₂ を出す。一方、製鉄・化学・セメントといった高温プロセスを持つ事業所では、既存の炉やコジェネレーションの排熱が 300℃前後で余っている場合がある。そうした立地では脱水素の熱を実質ゼロコストに近づけられるため、LOHC の不利は大きく縮む。逆に、熱源を持たない水素ステーションや小規模な分散需要では、液化水素や圧縮水素に対して競争力を持ちにくい。
つまり LOHC は「どこでも使える汎用キャリア」ではなく、高温の廃熱を持つ産業クラスターに水素を持ち込むための手段として位置づけるのが、現時点の実務的な理解である。日本の港湾部のコンビナートは、この条件に比較的よく当てはまる。
日本の実装状況 — MCH と制度の後押し
LOHC は日本にとって外来技術ではない。千代田化工建設が開発した「SPERA 水素」は、トルエンと MCH の対を用いる LOHC であり、同社と日本郵船・三菱商事・三井物産が参画した AHEAD（次世代水素エネルギーチェーン技術研究組合）の実証では、ブルネイで製造した水素を MCH として海上輸送し、川崎の発電設備で利用する国際水素サプライチェーンが成立することを確認している。設計規模は年間 210 トン（水素換算）と公表されており、商用機の規模にはまだ遠いが、既存の石油化学の荷役設備・タンカー・陸上タンクをほぼそのまま使えることを実地で示した点に意味がある。既存記事で触れられている欧州勢がジベンジルトルエンを主軸にしているのに対し、日本勢はトルエン／MCH を選んでいる。トルエンは石油精製・化学産業で大量に流通しており、価格・物性・取扱いの知見が蓄積している点が選択の背景にあるとされる。
制度面では、2023 年に改定された水素基本戦略が、水素の供給量を 2030 年に年間 300 万トン、2040 年に 1,200 万トン、2050 年に 2,000 万トンへ拡大する目標を掲げている。あわせて供給コストの目標として 2030 年に 30 円／Nm³、2050 年に 20 円／Nm³ が示された。現状の供給コストは 100 円／Nm³ 程度とされるため、この差を埋める政策手段として 2024 年に成立・施行された水素社会推進法（脱炭素成長型経済構造への円滑な移行に関する法律の関連法整備）が、化石燃料との価格差を補填する「値差支援」と、受入基地・パイプラインなどの拠点整備支援を用意している。支援の対象となる「低炭素水素等」には、製造から供給までの温室効果ガス排出量が水素 1 kg あたり 3.4 kg-CO₂ 相当以下という基準が設けられている。
この基準値は、LOHC を検討する企業にとって実務上の分岐点になる。脱水素の熱源に化石燃料を使った場合、その排出が算入されれば基準を超えかねない。支援の適用可否が熱源の設計で決まりうるということであり、技術選定と補助金申請を切り離して考えることはできない。
日本企業が検討する際の判断軸
自社で水素の調達方式を比較する場面では、次の順序で確認すると論点が整理しやすい。
1. 需要側の水素純度要求。 脱水素で得た水素にはキャリア由来の有機物が微量混入するため、燃料電池自動車向けの ISO 14687 が求める 99.97% 級の純度に達するには精製工程が追加で必要になる。ボイラーや工業炉での燃焼利用、あるいは化学原料用途であれば要求純度は下がり、精製コストを抑えられる。
2. 需要の連続性。 LOHC はキャリア液を往復させる必要がある。水素を降ろした後、脱水素済みのトルエンやジベンジルトルエンを製造地へ戻す物流が前提になる。アンモニアのように片道で消費しきる方式と比べ、復路の船腹・タンクを確保しなければならない点はコスト構造に効く。一方で、キャリアを失わずに繰り返し使えるため、一定量を継続的に動かす定常需要には向く。
3. 国内法令上の扱い。 トルエンおよび MCH は消防法上の危険物第四類（引火性液体）に該当し、貯蔵量に応じて設置許可や保安設備、有資格者の配置が求められる。既存の石油タンクを転用できる反面、既存許可の変更手続きが必要になる場合がある。引火点の高いジベンジルトルエン系は危険物としての区分が緩いとされるが、国内での流通量は限られる。
4. 熱の持ち込み方。 前述のとおり、300℃級の熱源の有無が経済性を左右する。自社に高温廃熱があるか、近隣事業者から熱を購入できるか、という立地条件の確認が、技術比較より先に来る。
5. 比較の土台を LCOH で揃える。 方式ごとの優劣を論じる際は、製造コストだけでなく、輸送・貯蔵・取り出し・精製までを含めた水素の均等化コスト（LCOH、円／kg-H₂）に落とし込んで比べる必要がある。体積密度や損失率といった単一指標での比較は、どの方式にも有利な数字を選べてしまう。社内の投資判断では、熱源の前提と純度要求を明記した上での試算を一つの表に揃えることが、最低限の要件になる。
