RESEARCH & DEVELOPMENT カーボンニュートラル

合成燃料

カーボンニュートラル社会の実現に貢献する合成燃料

自動車や航空機などの運輸部門におけるCO2排出量の大幅削減、カーボンニュートラル化へ向け、当社では既存の石油製品(ガソリン、ジェット燃料、軽油など)の代替が可能である「CO2」および「水素」を原料とした「合成燃料」の製造技術の開発に取り組んでいます。
「産業排ガスや大気から回収したCO2」および「再生可能エネルギー(再エネ)由来の水素」を原料として製造される「合成燃料」は、製品ライフサイクル全体においてCO2排出量を抑えることのできるカーボンニュートラル燃料で、社会の温室効果ガス排出削減に貢献することができます。
「合成燃料」は既存の石油製品に非常に近い成分で構成されているため、製油所設備、燃料の流通インフラおよび自動車や航空機等について全て既存のものをそのまま使用できる利点があります。したがって、製造技術が確立されれば、非常に早く普及可能と考えています。

本技術の実現に向けては、製造プロセス、触媒など様々な技術革新が必要です。このために当社は国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(以下、「NEDO」)の「グリーンイノベーション基金事業/CO2等を用いた燃料製造技術開発プロジェクト」に参画し、高効率な合成燃料製造プロセスの技術確立に取り組んでいます。

図1 合成燃料製造プロセス

効率的に燃料を製造できる触媒・プロセス開発

原料である水素とCO2は、大量の再エネを使って製造・回収されるため、合成燃料製造コストの大半を占めることとなります。合成燃料の普及に向けて低コスト化を進めるためには、これらの原料を無駄にすることなく製品にすることが重要です。水素とCO2を化学反応させると、製品の元となる留分以外にメタンなどの軽質ガス等の副生物が生成しますが、より効率的に製品を得るためには、これら副生物の生成を最小化する触媒・製造プロセスの開発が必要です。
FT合成(フィッシャー・トロプシュ反応)では、触媒上で水素とCO(一酸化炭素)が反応し、炭素が連鎖成長した合成粗油を製造することができます。

図2 FT合成における触媒上での反応イメージ

合成燃料プロセスの商用化に向けて

当社は合成燃料の自立商用化に向けて、国と歩調を合わせた開発を進めており、2022年度からプラント規模でのスケールアップ実証を開始しています。
研究開発とスケールアップ実証を通じて早期技術確立を進め、地球環境にやさしい「合成燃料」製造を近い将来に実現させたいと考えています。

図3 合成燃料製造プロセスの研究開発計画
記事一覧へ