CO2の燃料転換に希望!CO2を増やさない!回収したCO2から燃料を作って使えば!燃料を使わないから賢く使うに転換!

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オランダデフォルト工科大学はポーランドの関連企業と共同で、二酸化炭素からメタノールの生産を目指す!


CO2の燃料転換に希望!CO2を増やさない!回収したCO2から燃料を作って使えば!燃料を使わないから賢く使うに転換!

 

地球温暖化の原因になるからと、自動車や飛行機の乗るのを諦めていませんか。

確かに交通機関が使う燃料は、世界の全エネルギーの生産量の9%を占める。

だが乗り物を我慢するのではなく、温暖化ガスを増やさずにうまく乗りこなせるようにしたらどうだろうか。

二酸化炭素=CO2 から燃料を作る研究が熱を帯びてきた。

「少し改良は必要だが、ガソリンエンジンを使える」。

オランダ・デルフト工科大学の浦川篤教授らはガソリンの代わりに

メタノールを動力源にする研究に手応えを感じている。

メタノールは天然ガスや石炭から作れるが、研究チームはCO2 を使う。

人類がCO2を使いこなすのは至難の技だった。

銅の触媒を使う先行研究でもメタノールの合成効率は20%程度にとどまった。

銅の触媒を使う先行研究でもメタノールの合成効率は20%程度にとどまった!

研究チームは触媒や銅や亜鉛、アルミを混ぜた。

300気圧以上をかけるとCO2と水素の分子が密に集まり、約95%がメタノールになった。

「触媒1gあたり1時間で世界最高の15gのメタノールができた」=浦川教授。

ポーランドのエネルギー関連企業「イノックス・ノバ」=ワルシャワ が試験生産の施設を建設中だ。

大量生産に必要な技術を磨きつつ、販路を開拓する。3~4年かけて採算や需要を見極める。

国際エネルギー機関=IEA によると、18年に世界の運輸部門で使った燃料は全エネルギー生産量の9%を占める。

経済協力開発機構=OECD 域内では、運輸で使う燃料の92%が石油だ。

温暖化防止の観点からガソリンやディーゼルエンジンなどの内燃機関に変わり、

電気自動車=EV や燃料電池車=FCV などの普及が始まりつつある。

カーボンゼロに向けて!電気自動車=EV や燃料電池車=FCV などの普及が始まりつつある!

だがEVは走行距離が短く、FCVは大量に水素ステーションを整備する必要がある。

残された内燃機関をどう利用するかが試される。

国連機構変動に関する政府間パネル=IPCC によると1870年代以降に人類は大量のCO2 を出し続けた。

対策が十分に進まないと、大気中にたまっていく一方だ。

対策は温暖化ガスの排出ゼロのみが唯一の選択肢ではない。

重要なのはCO2を増やさない観点だ。

回収したCO2から燃料をつくって使えば、石油や天然ガスを燃やして追加のCO2を出さずに済む。

排出後のCO2を大気中から取り除く技術の検討も進む。

CO2濃度の上昇を防ぎつつ、海水や森林が大気中から除去してくれるのを待つ戦略が見えてくる。

北海道大学の清水研一教授や鳥屋尾隆助教らは、白金やチタンの

触媒でCO2から従来の3倍の量のメタノールをつくる実験に成功した。

触媒でCO2から従来の3倍の量のメタノールをつくる実験に成功した!

産業技術総合研究所ののチームは独自の触媒を使ってセ氏30度、10気圧以下で

メタノールを手にした再生可能エネルギーがあっても消費エネルギーは少ない方が有利だ。

英オックスフォード大学は鉄とマンガン、カリウムの触媒でジェット燃料を合成した。

シャオ・ティエンチュン・シニアリサーチフェローは「3~5年以内に供給できるかもしれない」と話す。

米アルゴンヌ国立研究所は銅などの触媒でエタノールを生み出した。

ガソリンやディーゼル燃料に混ぜて使う。

CO2を燃料にする技術の源流は20世紀初めに遡る。

第2次世界大戦中は石炭のガスから炭化水素などを作り、1970年代の

石油危機以降は石炭が含む一酸化炭素の活用を試みた。

温暖化の脅威が迫る今、過去の蓄積が花開く。

もっとも、内燃機関の先行きは不透明だ。

 

 

車や航空機に、20年代半ばめど!

車や航空機に、20年代半ばめど!

 

英政府はガソリン車とディーゼル車の新車販売を30年まで禁止する方針だ。

航空機では国際民間航空機関が20年以降にCO2 の総排出量を増やさない目標を掲げる。

CO2からできた燃料によって内燃機関が復権するのか、過渡期の利用になるのかは見通せない。

それでも国際再生可能エネルギー機関はメタノールの生産量が50年に2.5億トンと、

現在の石油生産で最多の米国の3割超になると予測する。

CO2がもたらす燃料を安価に安定供給できるかどうかが

「燃料を使わない」から「賢く使う」に転換できるかどうかの試金石となる。   

草塩拓郎  日経新聞。

 

 

カーボンリサイクルでは大気からCO2を回収する!

キーワード!カーボンリサイクルでは大気からCO2を回収する!回収コスト低減目指す!

 

大気中や火力発電所、ゴミ焼却施設などの排ガスから二酸化炭素=CO2

を回収し、再生利用する技術。CO2をそのまま使う直接利用と、

他の製品に変えて使う間接利用にに分かれる。

直接利用は飲料に入れる炭酸ガスや、溶接レーザー向けなど産業ガスが代表格だ。

関節利用はCO2から燃料メタノールやエタノール、

化学原料のエチレンなどに変えるほか、コンクリートや炭素繊維作る技術もある。

カーボンリサイクルでは、大気からCO2を回収する

技術などの運用コストをどこまで下げられるかが鍵を握る。

 

 

「カーボンリサイクル」とは、経済産業省が推進する、CO₂(二酸化炭素)を炭素資源と捉えて再利用するというもの。


カーボンリサイクルとは?経済産業省が推進するCO₂(二酸化炭素)を炭素資源と捉えて再利用するというもの!

 

「カーボンリサイクル」とは、経済産業省が推進する

CO₂(二酸化炭素)を炭素資源と捉えて再利用するというもの。

地球温暖化を防止するためにはCO₂の排出量を削減することが世界的な課題とされているが、

2017年の日本のCO₂排出量は、世界全体のCO₂の排出量の3.4%(11.4億トン-CO₂)を占めており、

中国、

アメリカ、

インド、

ロシアに

次ぐ5番目の多さである。

これはエネルギーの供給側が火力発電に

頼っていることが理由であり、2017年度の日本の

総発電電力量に占める化石燃料の割合は82%となっている。

このように日本ではCO₂排出量の削減が進まないなかで、排出したCO₂を

活用する形で温暖化対策に取り組むというのが「カーボンリサイクル」。

日本ではCO₂排出量の削減が進まないなかで、排出したCO₂を活用する形で温暖化対策に取り組むというのが「カーボンリサイクル」!

2019年1月のダボス会議において、安倍総理がCO₂リサイクルの必要性に言及し、

同年2月に資源エネルギー庁にカーボンリサイクル室が設置され、

6月には「カーボンリサイクル技術ロードマップ」が取りまとめられた。

ロードマップにおけるCO₂の利用先としては、

①化学品②燃料③鉱物④その他が想定されている。
  • ①化学品では、具体的には、ウレタンや、プラスチックの一種でCDなどにも使われる
  • ポリカーボネートといった「含酸素化合物(酸素原子を含む化合物)」への利用が考えられている。
  • ②燃料では、光合成をおこなう小さな生き物「微細藻類」を使った
  • バイオ燃料や、バイオマス由来のバイオ燃料がCO₂の利用先として考えられている。
  • ③鉱物では、「コンクリート製品」や「コンクリート構造物」への利用が考えられている。
  • 具体的には、コンクリート製品などを製造する際に、その内部にCO₂を吸収させるもの。
  • ④その他として、バイオマス燃料とCCSを組み合わせる「BECCS」や
  • 海の海藻や海草がCO₂を取り入れることで海域に
  • CO₂が貯留する「ブルーカーボン」などが考えられている。
  • これらCO₂を吸収し貯蔵する技術は総称して「ネガティブ・エミッション」と呼ばれている。

今後、「カーボンリサイクル」

技術の確立、

利用拡大、

低コスト化と進んでいけば、

地球温暖化防止と化石燃料削減に大きな効果をもたらすことになる。

新エネルギー財団より。

 

 

さまざまなエネルギーの低炭素化に向けた取り組み!化石エネルギーを燃料とする火力発電の低炭素化!

さまざまなエネルギーの低炭素化に向けた取り組み!化石エネルギーを燃料とする火力発電の低炭素化!

 

[さまざまなエネルギーの低炭素化に向けた取り組み]    

2016年11月に発効した「パリ協定」では、

「世界の平均気温上昇を産業革命以前に比べて2℃より十分低く保ち、1.5℃に抑える努力をする」

という「2℃目標」が打ち出されました(「今さら聞けない『パリ協定』

~何が決まったのか?私たちは何をすべきか?~」参照)。

その実現のためには、CO2など温室効果ガスの

排出量をできるだけ減らす「低炭素化」の取り組みが必要です。

エネルギーにも、低炭素化が求められています。

そのためにはどのような取り組みが必要なのでしょうか?

「1.非化石エネルギーの利用促進」   

エネルギーをどのようにして低炭素化するか?

長期エネルギー需給見通し=エネルギーミックス!

まず考えられる方法は、CO2を排出しないエネルギー、たとえば

再生可能エネルギー(再エネ)の導入量を拡大することです。

原子力も、発電時にCO2を排出しないエネルギーとして知られています。

また次世代エネルギーである水素エネルギーも、使用時にCO2を排出しないことから、

注目すべき新エネルギーとして研究が進められています

(「『水素エネルギー』は何がどのようにすごいのか?」参照)。

エネルギーの低炭素化には、このような、CO2排出量ゼロ(ゼロ・エミッション)である

「非化石燃料(非化石エネルギー)」の導入拡大が求められます。

しかし、日本におけるエネルギー供給は、その8割を化石燃料が占め、またそのほとんどを海外に依存しています。

こうした状況は、環境負荷を低減するという観点からはもちろん、エネルギーの安定供給という観点からも大きな課題です。

「非化石エネルギーの利用を促す「高度化法」

そこで、非化石エネルギー源の利用拡大、および化石燃料の高効率化による

有効利用を促進することを狙うしくみとして、

「エネルギー供給事業者による非化石エネルギー源の利用及び化石エネルギー原料の有効な利用の促進に関する法律」、

通称「エネルギー供給構造高度化法(高度化法)」という制度があります。

高度化法では、小売電気事業者に対して、供給する電気のうち「非化石電源

(非化石エネルギーを使って発電する方式)」でつくられた電気が占める比率

(非化石電源比率)を、2030年度に44%以上にするよう求めています。

「非化石エネルギーの「価値」を取引する」    

この「非化石電源比率44%」という調達目標の達成を後押しするため、さまざまな政策が進められています。

現在まさに検討が進められている「非化石価値取引市場」もそのひとつです。

これは、2017年2月の「電力システム改革貫徹のための政策小委員会」

中間取りまとめにおいて提言されたもので、具体的には、非化石エネルギーで

発電された電力のもつ「非化石価値」を電気と分離して市場で取引することとします。

まず市場の取引対象となるのは、FIT制度の対象となっている太陽光発電や風力発電など、

「FIT電源」の非化石証書です。この非化石証書は、2017年度に発電された

電気について、2018年5月から取引を開始する予定です。

なお、FITの対象になっていない電源(非FIT電源)、たとえば

大型水力発電や原子力発電などについては、住宅用太陽光のFIT買取期間が

初めて終了する2019年度の電気を対象にすることを目途に、

できるだけ早い時期の取引開始が目指されています。

「「非化石価値取引市場」創設のメリット」   

非化石価値取引市場の創設は、何に役立つのでしょうか。

まず、取引される非化石証書は、高度化法が求める「非化石電源比率44%」に計上できるということです。

小売電気事業者はこれを購入することで、非化石電源の比率を高めることができるのです。

一方、電力を使う需要家は、「CO2排出量の少ない電気を使いたい」という希望を、

非化石証書を組み合わせた電力を選ぶことでかなえることができます。

たとえば、企業が非化石価値のある電力を利用することで、

自社のCO2排出量削減目標に役立てることなどが考えられます。

さらに、非化石価値に対して価格がつき、非化石価値取引市場にて多くの非化石証書が取引されると、

FIT制度によって国民が負担している賦課金が、軽減されることも見込まれています。

「2.化石エネルギーを燃料とする火力発電の低炭素化」   

まだまだ必要な火力発電

こうした非化石エネルギーの利用を促進する一方で、

化石エネルギーを燃料とする火力発電の低炭素化についての取り組みも必要です。

非化石エネルギーの代表格である再エネには、発電量が季節や天候に左右されるものがあるため、

安定的に一定量の電気を供給できる化石エネルギー由来の電力がまだまだ欠かせません。

火力発電には、主に、石炭・石油・LNGを使った発電方法があり、「再生可能エネルギー拡大に欠かせないのは『火力発電』!?」

でご紹介したように、再エネの調整電源という役割もあるため、

今後もしばらくは重要な電源のひとつであり続けると予想されます。

2030年度のエネルギーのあり方を示した「長期エネルギー需給見通し(エネルギーミックス)」でも、

2030年度の電源構成のうち、LNG火力発電は27%、石炭火力発電は26%、石油火力発電は3%を占めるとされています。

そこで、火力発電のCO2排出量をできるだけ削減しようという、低炭素化に向けた取り組みが進められています。

 

 

火力発電の効率をアップして低炭素化する!日本の技術を世界の低炭素化に活かす!

火力発電の効率をアップして低炭素化する!日本の技術を世界の低炭素化に活かす!

 

「火力発電の効率をアップして低炭素化する」   

火力発電は、燃料を燃やしてつくった水蒸気で蒸気タービンを回し電気をつくるしくみですが、

もし効率をアップできれば、燃料使用量の削減、ひいてはCO2排出量の削減につながります。

そこで、高効率化に向けたさまざまな技術開発が行われています。

下記は、すでに各発電所で導入されている最新鋭の方式です。 

ほかにも、さまざまな次世代火力発電技術の研究が進められています。

こうした高効率化が進めば、さらなる火力発電の低炭素化が期待できます。

「電力会社の自主的な取り組み」   

電力会社10社や新電力会社などの電力業界有志は、2015年7月、

「電気事業における低炭素社会実行計画」を策定しました。

これは、低炭素社会の実現に向けた自主的な枠組みとしてつくられたもので、

2030年度の「エネルギーミックス」と整合的な以下の目標が掲げられています。

ここでも、火力発電の高効率化に努めることが打ち出されています。

「火力発電の高効率化を図る法制度①省エネ法」   

こうした事業者の自主的な取り組みを支え、火力発電の高効率化を図るべく、

法制度も整備されています。ひとつは、発電段階で課される「省エネ法」です。

「省エネ法」は、事業者を対象に、省エネへの取り組みを求める制度です

(「省エネ大国・ニッポン ~省エネ政策はなぜ始まった?そして、今求められている取り組みとは?~」参照)。

電力分野では、発電事業者に対して火力発電の高効率化を求め、火力発電を

新設する場合の「効率基準」が、石炭、LNG、石油などの燃料種ごとに設定されています。

さらに、既設の火力発電についても効率化を促すべく、エネルギーミックスと

整合的な効率基準が事業者単位で設定されています。

具体的には、燃料種ごとの効率基準(A指標)を「1.00以上」、

事業者の総合的な効率基準(B指標)を「44.3%以上」 とすることが求められます

(「総合資源エネルギー調査会 省エネルギー・新エネルギー分科会省エネルギー小委員会 

火力発電に係る判断基準ワーキンググループ 最終取りまとめ(平成28年3月29日)」

(PDF形式:2.10MB)参照。A指標はP17-22、B指標はP22-23に記載あり)。

なお、燃料種別で見ると、

「非化石勝ち取引市場」の仕組みと流れ!

石炭火力は41%、

LNG火力は48%、

石油火力は39%が、

「発電効率の目標値」として設定されています。

「火力発電の高効率化を図る法制度②高度化法」   

もうひとつの制度は、前述した高度化法です。

高度化法では、小売電気事業者に、低炭素な電源の調達も求めています。

これによって、高効率な火力発電の導入が促されます。

経済産業大臣は、これらの法制度に基づき、各電力事業者の

実績を踏まえながら、指導・助言や勧告、命令などを行います。

この3つの取り組みを進めることで、火力発電の

高効率化についての実効性と透明性を確保しているのです。

「3.日本の技術を世界の低炭素化に活かす」   

世界的に高い日本の火力発電高効率化技術

こうした日本の火力発電の高効率化技術は、世界の中でも非常に高いものです。

たとえば石炭火力発電を例にとると、石油火力発電やLNG火力発電よりは

CO2排出量が多いものの、世界平均よりは少なく、

USCやIGCCなどではさらに削減されることがわかります。

「日本の高効率化・低炭素化技術を海外へ展開する」   

国際エネルギー機関(IEA)の調べによれば、火力発電は、新興国を中心に、

今後も重要な発電方法のひとつであり続けることが見込まれています。

次世代発電技術の高効率化、低酸素化の見通し!

石炭火力発電については、欧米では今後減っていくものの、

インドや中国、東南アジア諸国を中心とした新興国で、経済発展とともに需要がさらに拡大すると予想されています。

さらに、LNGをふくむガス火力発電については、全世界的に増加する見通しとなっています。

もし、こうした国々に、日本の持つ高効率化技術を展開できれば、世界のCO2排出量削減に寄与することができます。

下の図は、もし、日本の最高効率のUSC技術を、中国やインド、米国の

石炭火力発電に適用すると、どのようなCO2削減効果が得られるかを示したグラフです。

石炭火力発電所からCO2排出量の実績と日本の最高効率適用ケース!

IEAのデータを基にした試算では、約12億トンのCO2削減効果が見込まれます。

つまり、主要国が日本のもつ技術を導入すれば、日本全体のCO2排出量

(約13億トン)に匹敵するCO2を削減できる、ということを意味します。

前述した「電気事業における低炭素社会実行計画」でも、

技術・ノウハウの海外展開による諸外国のCO2削減への貢献」が目標の一つに掲げられています。

また、二国間クレジット制度(JCM)を利用した技術展開も進められています

(「『二国間クレジット制度』は日本にも途上国にも地球にもうれしい温暖化対策」参照)。

世界のすべての化石エネルギーが非化石エネルギーに

置き換わるまでには、ある程度の時間がかかることが見込まれます。

2030年のエネルギーミックスを鑑みながら、さまざまな

エネルギーについて、低炭素化の取り組みを進めていくことが求められます。    

資源エネルギー庁 より。

 

 

回収したCO2から燃料を作って使えば、これが一番賢い燃料の転換になるでしょう!

回収したCO2から燃料を作って使えば、これが一番賢い燃料の転換になるでしょう!

 

今日のまとめ。

CO2の燃料転換に希望!重要なのはCO2を増やさない観点だ!

回収したCO2から燃料をつくって使えば!

「燃料を使わない」から「賢く使う」に転換! 

さまざまなエネルギーの低炭素化に向けた取り組み!

化石エネルギーを燃料とする火力発電の低炭素化! 

火力発電の効率をアップして低炭素化する!

日本の技術を世界の低炭素化に活かす!

水素は製造過程で色分けできる!

地球温暖化のために必要なのは、「いかに燃料を使わない」と「賢く使う」への転換が重要です!

回収したCO2から燃料を作って使えば、これが一番賢い燃料の転換になるでしょう!

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私はかなり高齢な建築家です。出身は伊豆の湯ヶ島で多くの自然に触れて育ちました。少年時代の思い出も記事になっています。趣味が多くカテゴリーは多義に渡ります。今は鮎の友釣りにハマっています。自然が好きで自然の中に居るのが、見るのが好きです。ですので樹木は特に好きで、樹木の話が多く出てきます。 電子書籍作りも勉強して、何とか発売できるまでになりました。残り少ない人生をどう生きるかが、大事です。