⚡ エネルギー

水素の種類

グリーン水素、ブルー水素、グレー水素と多様な色分類

データの読み方

水素の色名を生産方式と炭素処理の基準で読み解きます

水素そのものは無色です。グリーン水素、ブルー水素、グレー水素といった名称は、水素の品質ではなく、原料、エネルギー、生産プロセス、炭素処理を説明するための慣用的な表現に近いものです。

読み方

色の名前は親しみやすいものですが、実際の判断では生産方式と炭素処理の条件を見る必要があります。たとえばブルー水素は炭素回収率とメタン漏れによって評価が大きく変わり、グリーン水素もどの電力を使ったかで意味が変わることがあります。

このページで見られること

水素タイプ、色名、生産経路、原料、投入エネルギー
CO2特性、商用化段階、定義の違い、実際に検討する際の注意点
色別マップ、主要チェックポイント、タイプ別比較表

データ基準

IEA、米国DOE、European Commission、ISO、World Energy Councilなどの公開資料をもとに、広く使われる分類を整理しています。

色名は国際的に完全に統一された標準ではないため、ライフサイクル排出量、算定境界、実際のエネルギー条件をあわせて見る必要があります。

整理した種類 15

製造経路グループ 7

定義の違い 5

参考出典 12

1 まず製造経路を見る

各色は、電気分解、改質、ガス化、熱分解、原子力、地質由来、バイオ・廃棄物、副産物回収といった製造経路として読む必要があります。

2 炭素強度が重要

同じ色でも実際の排出量は大きく異なります。ブルー水素は回収率とメタン漏れ、グリーン水素は再生可能電力との対応が重要です。

3 現在の主流は依然として化石燃料由来

IEAは、低排出水素はまだ世界の水素生産の1%未満だと見ています。そのため、各色について商用化レベルも合わせて確認する必要があります。

水素の色マップ

比較表全体を見る前に、製造経路と成熟度を簡潔に確認できます。

グリーン水素 電気分解 · 商用初期

ブルー水素 化石燃料由来 · 実証

グレー水素 化石燃料由来 · 商用

ブラウン・ブラック水素 化石燃料由来 · 商用

ターコイズ水素 化石燃料由来 · 実証

ピンク・パープル・レッド水素 原子力由来 · 研究

定義あり

イエロー水素（太陽光型） 電気分解 · 実証

定義あり

イエロー水素（電力網型） 電気分解 · 商用初期

定義あり

ホワイト・ゴールド水素 地質水素 · 探査初期

オレンジ水素（地質促進型） 地質水素 · 研究

定義あり

オレンジ水素（廃棄物型） バイオ・廃棄物 · 実証

定義あり

バイオ水素 バイオ・廃棄物 · 実証

副生水素 副生 · 商用

低炭素・クリーン水素 政策・認証基準 · 政策基準

再生可能水素 政策・認証基準 · 政策基準

⚡ 水素の種類比較

全15種類

種類	意味	製造経路	CO₂特性	商用化レベル	注意点
グリーン水素グリーン水素（Green hydrogen）電気分解	再生可能電力で水を電気分解して製造する水素	水の電気分解。広義には、再生可能なバイオ由来の低排出水素を含める資料もある。原料: 水、再生可能電力エネルギー: 風力、太陽光、水力、地熱など	運転中のCO₂排出はほぼないが、設備製造、電力マッチング、水供給を含むライフサイクル排出の確認が必要。	商用初期脱炭素の道筋が明確で、再生可能電力の貯蔵、産業原料、肥料、製油の脱炭素化に活用できる。コスト、電解装置のサプライチェーン、再生可能電力の追加性、時間・地域のマッチング、水利用が制約となる。	電力源が実際に追加的な再生可能電力かどうかが核心である。
ブルー水素ブルー水素（Blue hydrogen）化石燃料由来	化石燃料から水素を製造し、CO2を回収・貯留する経路	天然ガス改質（SMR/ATR）、一部の分類では石炭ガス化にCCSまたはCCUSを組み合わせる。原料: 天然ガス、メタン、場合によっては石炭エネルギー: 化石燃料のプロセス熱とCCS/CCUSインフラ	回収率が高ければグレー水素より低いが、上流のメタン漏えいと未回収CO₂は残る。	実証既存のガス・改質インフラを活用でき、短期的な大量供給候補になり得る。 CCSのコスト、貯留地、輸送網、貯留の永続性の検証が必要。	色の名称より、実際の回収率、メタン漏えい率、kgCO₂e/kgH2が重要である。
グレー水素グレー水素（Grey hydrogen）化石燃料由来	天然ガス改質で製造し、CO2を回収しない現在主流の水素	主に水蒸気メタン改質（SMR）または自己熱改質（ATR）を用いる。原料: 天然ガス、メタンエネルギー: 化石燃料のプロセス熱	製造過程のCO₂を大気中に排出する。	商用技術が成熟しコストが低く、製油、アンモニア、メタノール産業で安定供給されている。炭素排出が多く、長期的な脱炭素目標と相反する。	利用時点で排出がなくても、製造時の排出が大きい場合がある。
ブラウン・ブラック水素ブラウン・ブラック水素（Brown and black hydrogen）化石燃料由来	石炭ガス化由来の水素。褐炭はブラウン、瀝青炭などの硬炭はブラックと呼ばれることがある。	褐炭または硬炭のガス化原料: 石炭エネルギー: 石炭ガス化プロセス	CO₂と大気汚染物質の排出が非常に多い。	商用石炭資源が豊富な地域では原料を確保しやすく、技術的に成熟している。炭素集約度が非常に高く、環境面で弱い。	資料によってブラウンとブラックを分ける場合も、化石由来のグレー水素にまとめる場合もある。
ターコイズ水素ターコイズ水素（Turquoise hydrogen）化石燃料由来	メタン熱分解により水素と固体炭素を生成する経路	メタン熱分解（pyrolysis）原料: 天然ガス、メタンエネルギー: プロセス熱または電力	CO₂ではなく固体炭素が生じ、排出はプロセスエネルギー、メタン漏えい、固体炭素の扱いに左右される。	実証 CO2貯留の代わりに固体炭素を扱える可能性があり、副産物価値も期待できる。大規模な実証が限られ、固体炭素市場も限定的になり得る。	固体炭素が後で酸化されたり短寿命製品に使われたりすると、気候上の利点は小さくなる。
ピンク・パープル・レッド水素ピンク・パープル・レッド水素（Pink, purple, and red hydrogen）原子力由来	原子力の電力または熱を利用する水素分類	原子力電力による電気分解、原子力の電気と熱を組み合わせた高温電気分解、原子力熱による水分解などに区分される。原料: 水エネルギー: 原子力電力と高温熱	直接排出は低いが、原子力のライフサイクル、廃棄物、安全性は別途評価が必要。	研究安定した24時間電源により電解装置の稼働率を高められ、高温熱で効率改善も可能。原子力のコスト、新設期間、社会的受容性、高温プロセスの複雑さがある。	定義が複数あり機関によってピンク、パープル、レッドの定義が重なるため、原子力由来水素としてまとめて見る方が明確なことが多い。
イエロー水素（太陽光型）イエロー水素：太陽光由来（Yellow hydrogen: solar-powered）電気分解	太陽光電力で水を電気分解して製造する水素	太陽光発電の電力を使う水の電気分解原料: 水、太陽光電力エネルギー: 太陽光	直接排出は低いが、太陽光設備のLCA、蓄電、系統補完を考慮する必要がある。	実証太陽光資源に恵まれた地域ではコスト低減の可能性がある。間欠性、電解装置の稼働率、土地、送電の制約がある。	定義が複数あり別の資料では、イエロー水素を混合電力網による電気分解と定義することもある。
イエロー水素（電力網型）イエロー水素：電力網由来（Yellow hydrogen: grid-powered）電気分解	混合電力網の電力で水を電気分解して製造する水素	電力網の電力を使う水の電気分解原料: 水、電力網の電力エネルギー: 地域別の電源構成	電力網の排出係数によって低くも高くもなり得る。	商用初期電解装置の立地と運用の柔軟性が高い。石炭・ガス比率が高い電力網ではグリーンとは言いにくい。	定義が複数あり実際の排出は、電力網の炭素集約度と時間帯ごとの電源構成に左右される。
ホワイト・ゴールド水素ホワイト・ゴールド水素（White or gold hydrogen）地質水素	地下に自然に存在する、または生成される天然・地質水素	地質貯留層の探査・掘削・採取、または自然発生水素の回収原料: 地下岩石、地下水反応、天然水素貯留層エネルギー: 探査、掘削、精製、圧縮のエネルギー	製造エネルギー投入は小さい可能性があるが、探査・掘削・漏えい・精製のLCAが必要。	探査初期資源にアクセスできれば、低コストかつ低排出の可能性がある。埋蔵量、再充填速度、回収可能性、地質リスクが不確実。	学術・機関文書ではwhite/goldよりnatural hydrogenまたはgeologic hydrogenという用語が好まれる。
オレンジ水素（地質促進型）オレンジ水素：促進型地質水素（Orange hydrogen: stimulated geologic）地質水素	地下岩石の反応を人為的に促進して製造する地質水素	鉄分に富む地層へ水を注入し、鉱物反応を促進する。原料: 地下岩石、水エネルギー: 注入、循環、掘削、精製設備	低排出の可能性はあるが、掘削、ポンプ輸送、精製、漏えいの評価が必要。	研究地下で水素を生成し直接採取できる長期的な可能性がある。技術、地質条件、環境影響の検証が不足している。	定義が複数ありオレンジ水素は廃棄物由来水素を意味する資料もあるため、意味の併記が必要。
オレンジ水素（廃棄物型）オレンジ水素：廃棄物由来（Orange hydrogen: waste-derived）バイオ・廃棄物	廃プラスチック、都市廃棄物、バイオマスから製造する水素	廃棄物・バイオマスの熱分解、ガス化、改質原料: 廃プラスチック、都市廃棄物、バイオマス、有機性廃棄物エネルギー: プロセス熱、電力、廃棄物処理設備	バイオマス炭素は生物起源と見なせるが、プラスチックは化石炭素を排出する可能性がある。	実証廃棄物処理と水素製造を組み合わせられる。原料品質の変動、汚染物質、実際の炭素削減効果を巡る議論がある。	定義が複数あり CCSの有無と原料に含まれる化石炭素の比率を併せて確認する必要がある。
バイオ水素バイオ水素（Biohydrogen）バイオ・廃棄物	バイオマス、バイオガス、微生物経路で製造する水素	バイオマスガス化、バイオガス改質、発酵、微生物・光生物学的経路原料: 農林残さ、食品・下水由来の有機物、バイオガス、微生物エネルギー: バイオマスのプロセス熱、電力、生物学的プロセス	持続可能な原料とCCSを使えば低排出または負の排出もあり得るが、土地利用変化が重要。	実証廃資源の活用と既存のガス化・改質技術の組み合わせが可能。持続可能な原料の確保、土地・食料との競合、プロセスの複雑さがある。	資料によってグリーン、オレンジ、または独立したバイオ水素カテゴリとして分類される。
副生水素副生水素（By-product hydrogen）副生	クロルアルカリなどの化学プロセスで併せて発生する水素	塩水電気分解など、主製品プロセスからの副産物回収原料: 塩水、電力、塩素・苛性ソーダ製造プロセスエネルギー: 主製品の製造プロセスに従属	排出量は電力の排出係数と配分方法によって変わる。	商用すでに発生している水素を活用すれば、追加の製造負担は小さい。量が限られ、主製品の需要に左右される。	安定した色名はなく、排出量の配分基準が重要である。
低炭素・クリーン水素低炭素・クリーン水素（Low-carbon or clean hydrogen）政策・認証基準	特定の色ではなく、排出基準を満たす複数経路の総称	再生可能電力、原子力、化石燃料+CCS、バイオ+CCSなど、基準を満たす経路原料: 政策基準によって多様エネルギー: 再生可能電力、原子力、化石燃料+CCSなど	DOEは4.0 kgCO₂e/kgH2の目標を示し、EUは化石燃料比較対象に対して少なくとも70%削減する枠組みを用いる。	政策基準色名の議論より、性能基準で比較できる。国・制度ごとに算定境界としきい値が異なる。	色名を信頼する前に、算定境界、kgCO₂e/kgH2、認証条件を確認する必要がある。
再生可能水素再生可能水素（Renewable hydrogen）政策・認証基準	再生可能エネルギーと原料条件に結びついた法的・政策的カテゴリ	代表例は再生可能電力による電気分解で、EU RFNBOのように追加性、同時性、地域性の要件が付く場合がある。原料: 水、再生可能電力、再生可能な原料エネルギー: 再生可能エネルギー	EU規則には、少なくとも70%の温室効果ガス削減などの算定要件が含まれる。	政策基準法的定義と認証があれば、市場の信頼性と取引可能性が高まる。要件が複雑で、プロジェクト設計や電力調達の制約が大きくなる。	グリーン水素と重なることが多いが、法的な再生可能水素はより厳格な場合がある。

水素に関する主張を読むチェックポイント

色名がそのままクリーンさを意味すると受け取る前に確認すべき基準です。

算定境界工場内の排出だけを見るのか、原料採掘から生産ゲートまでを見るのかを確認する必要があります。

エネルギー源電力が再生可能電力なのか、原子力なのか、混合電力網なのか、化石燃料由来のプロセス熱なのかを確認する必要があります。

炭素処理ブルー水素とターコイズ水素では、何を回収・貯留し、何が漏れたりCO₂として残ったりするのかが重要です。

商用化レベル可能性の大きい経路でも、研究段階、探査段階、または認証制度に依存する段階の場合があります。

水素の色名は、国際的に完全に統一された標準ではありません。このページでは、広く使われる業界用語を製造経路、炭素特性、商用化レベルと合わせて整理しています。

出典とライセンス

データの出典と利用条件

このページは、以下の元提供者による公開データをもとにしています。各データは、元提供者のライセンスまたは利用条件に従います。

出典	データ/API	利用条件	Onul Worksでの処理
IEA	Hydrogen and energy reference materials	利用条件	色の名称を、製造経路、炭素特性、成熟度の基準で再構成します。
U.S. DOE	Hydrogen Program resources	利用条件	色の名称を、製造経路、炭素特性、成熟度の基準で再構成します。
European Commission	Hydrogen policy and reference materials	利用条件	色の名称を、製造経路、炭素特性、成熟度の基準で再構成します。
ISO	Hydrogen standards references	利用条件	色の名称を、製造経路、炭素特性、成熟度の基準で再構成します。
World Energy Council	Hydrogen reference materials	利用条件	色の名称を、製造経路、炭素特性、成熟度の基準で再構成します。

Onul Worksによる正規化、翻訳、統合、キャッシュ、単位換算は、元提供者による保証または承認を意味するものではありません。