ガスのカーボンニュートラル化を実現する「メタネーション」技術 | 補助金
説明
ガスについても脱炭素化の動きが加速しています。その方法の一つとして有望視されているのがメタネーション技術です。現在の都市ガスの原料である天然ガスを、メタネーションによる合成メタンに置き換えることを目指します。水素とCO2を反応させ、天然ガスの主な成分であるメタン(CH4)を合成します。
日本における消費エネルギーの約6割は、工場など「産業部門」における蒸気加熱、家庭や業務など「民生部門」における給湯や暖房といった「熱需要」が占めており、この熱需要を脱炭素化することも重要な課題です。
熱需要は民生部門を中心とした低温帯から、産業部門で使用される高温体まで幅広く存在します。ガスはこの様々な温度帯に対応して熱を作り出すことが可能です。また、天然ガスは、石炭や石油に比べて燃焼時のCO2排出量などが少なく、環境性の高いネルギーであるため、現時点での低炭素化を実現できます。更には、将来的にガス自体の脱炭素化を図ることによって、カーボンニュートラル化に貢献することもできます。ガスの脱炭素化技術にはいくつか選択肢がありますが、最も有望視されているのは、水素(H2)と二酸化炭素(CO2)を反応させ、天然ガスの主な成分でなるメタン(CH4)を合成する「メタネーション」です。
メタンは燃焼時にCO2を排出しますが、メタネーションを行う際の原料として、発電所や工場などから回収したCO2を利用すれば、燃焼時に排出されたCO2は回収したCO2と相殺されるため、大気中のCO2量は増加しません。つまり、CO2排出は実質ゼロになるわけです。
また、原料の「水素」も、再生可能エネルギー由来の電力で水を電気分解して作る「グリーン水素」を用いれば、環境に負荷を与えません。このような方法で作られた合成メタンは、ガスの脱炭素化に貢献する、「環境適合(Environment)」した次世代のエネルギーといえるでしょう。
メタネーションが注目されている理由は、他にも、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ため、たとえ天然ガスを合成メタンに置き換えても、既存のインフラ・設備は引き続き活用できるのです。つまり、メタネーションは「経済効率(Economic Efficiency)」に優れており、コストを抑えてスムーズに脱炭素化を推進できると見込まれています。これは、導管が地下に埋設されていて災害に強い都市ガスの利点をそのまま活用できることを意味します。電力以外の選択肢として、高いレジリエンスを持つカーボンニュートラルなエネルギー源・エネルギーネットワークを確保することは、「エネルギーの安定供給(Energy Security)」の観点からも意義があります。このように、メタネーション技術は日本のエネルギー政策の基本方針である「3E(Environment環境適合・Economic Efficiency経済効率・)Energy Security安定供給)」にも資するため、そのポテンシャルに期待が寄せられているのです。
目標とする2050年に、都市ガスの90%が合成メタンに置き換わった場合、年間約8000万トンのCO2削減効果があると試算されています。これは、日本全体のCO2排出量の1割弱に相当するため、脱炭素化への効果は大きいと言えます。
(出典:経済産業省HP、広報誌「日本のエネルギー」2022年2月)
出典:INPEX、大阪ガスプレスリリース(2021年10月15日)
結論
グリーン成長戦略の14の重点分野の一つ、次世代 熱エネルギーとして合成メタンが指定されています。