2024-03-08

ガスだって、「カーボンニュートラル」に！

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私たちの生活に身近なエネルギー源、「ガス」。なくなると困るもののひとつですが、原料となる天然ガスは化石燃料の一種であるため、使用される時にCO2を排出してしまいます。そこで、ガスを使いながら「カーボンニュートラル」を実現するために、さまざまな技術が研究されています。そのひとつが「メタネーション」という技術。どんな技術で、どんなメリットがあるのでしょうか？

くらしの「熱」をつくるのに欠かせないガス

ガスの大切な役割として考えておかなくてはならないのは、ガスは日本の「熱」の需要をカバーしている、ということ。「熱」の需要とは、たとえば、家でお湯や暖房を使う、工場で高温の蒸気を使って加熱する…といった用途のことです。熱需要は、日本の消費エネルギーの約6割を占めています。

ガスがこれらの熱需要の多くをカバーしているのには理由があります。それは、低温帯から高温帯まで、さまざまな熱需要をカバーする幅広い温度の熱をつくり出すことができるためです。

ガスは、石炭や石油にくらべるとCO2排出量が少なく、現時点でも「低炭素化」が可能ではありますが、将来的にはガスの「脱炭素化」を実現することによって、カーボンニュートラル実現に貢献することもできます。

そうした中で注目を集めているのが「メタネーション」という技術です。水素（H2）と二酸化炭素（CO2）から合成（メタネーション）される「合成メタン」を、都市ガスの主な成分であるメタンに代えて使おうという研究開発が進んでいます。

環境にやさしい素材でガスの成分をつくる新技術

合成メタンが燃焼した時に排出されるCO2は、製造時に原料として回収されたCO2であり、追加的に新たなCO2が排出されるわけではありません。そのため、CO2排出は実質ゼロになります。

メタネーションの工程を示した図です。発電所などから回収したCO2とH2を合成して合成メタンを製造します。

（出典）日本ガス協会「カーボンニュートラルチャレンジ2050　アクションプラン」を一部修正

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都市ガスの原料である天然ガスの主成分はメタンであることから、メタネーション技術によって生成された合成メタンであれば、すでに存在している都市ガスのガス管といったインフラや設備がそのまま使えます。そうすれば、導入にかかるコストが安くて経済的なので、スムーズに脱炭素化を進めることができます。

また、都市ガスには、道管が地下にあるために災害の影響を受けにくいという特性があり、メタネーションなら、この特性もそのまま活用することができます。さまざまな状況でもエネルギーを安定的に使うことができるようにするには、電力以外のエネルギーの選択肢を持っておくことはとても重要です。

メタネーション技術はいつ実現するの？

こうした利点があるメタネーションですが、開発はどのくらい進んでいるのでしょうか？

日本では、1995年に世界で初めてメタネーションによる合成メタンの生成に成功しました。その後も実用化に向けて開発が進んでいます。また、世界でもメタネーションの研究開発がおこなわれており、実際に合成メタンを一部に供給しているケースもあります。

ただし、メタネーションを実用化するにはまだまだ課題があります。大量の合成メタンをつくるには、設備を大型化しなければなりませんし、社会に広めていくには、現在使われている天然ガスと同じくらいのコストにする必要があります。新しい技術や資源なので、世界共通のルールづくりも求められるかもしれません。こうした課題をひとつひとつクリアしながら、開発を進めていく必要があります。

「ガスの脱炭素化」がもたらす、CO2排出削減の大きなインパクトに期待が高まります。