【脱炭素化､石炭から水素を造る】
ｵｰｽﾄﾗﾘｱのﾒﾙﾎﾞﾙﾝ東方150kmにある炭鉱地区･ﾗﾄﾛﾌﾞﾊﾞﾚｰ｡19世紀から石炭を採掘し､電力産業も盛んな同地区で､『脱炭素化』の切り札･水素を軸にした世界初のﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄが始まった｡
本ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄは､現地で未利用のまま豊富に存在する石炭から水素を製造し､約9,000km離れた日本に運ぶ､壮大なｻﾌﾟﾗｲﾁｪｰﾝ(供給網)の構築を目指す実証事業で､J-POWER(電源開発)､川崎重工業､岩谷産業､ｼｪﾙ･ｼﾞｬﾊﾟﾝの4社が設立した『技術協同組合CO2ﾌﾘｰ水素ｻﾌﾟﾗｲﾁｪｰﾝ推進機構(HySTRA)』が中心となって進められる｡
利用の目処なき『低品位炭』を､ｸﾘｰﾝｴﾈﾙｷﾞｰに転換.
使われる石炭は褐炭(褐色石炭)で､現地ﾗﾄﾛﾌﾞﾊﾞﾚｰの埋蔵量は､日本の総発電量の240年分を賄える程の豊富な資源量だ｡
褐炭は安価だが､炭素含有量が少ない上､水分含有量が50～60%と多く､輸送や発電の効率が悪い｡そのため､需要は炭鉱近くの発電所のみに限られ､ほぼ未利用の『低品位炭』とされている｡
この実証事業では､現地で未利用資源である褐炭から水素を製造して液化し､日本へ輸送する計画だ｡年内に現地の基礎工事に入り､2020年に試験運転を開始する予定｡
水素ｴﾈﾙｷﾞｰ活用の課題..
ﾊﾟﾘ協定発効後､温室効果ｶﾞｽ削減に向け､『脱炭素化』への動きが広まっている｡脱炭素化の実現には､再生可能ｴﾈﾙｷﾞｰ・化石燃料利用の脱炭素化・水素ｴﾈﾙｷﾞｰの活用など､多様な組み合わせが欠かせない｡
その1つである水素(H2)は､酸素(O2)と化学反応することで発電し(所謂､燃料電池)､排出されるのは水(H2O)のみ｡発電時に二酸化炭素(CO2)など､温室効果ｶﾞｽを排出しないｸﾘｰﾝなｴﾈﾙｷﾞｰ源だ｡
しかし課題もある｡現在の水素製造方法は､天然ｶﾞｽなどを改質するのが主流で費用が嵩む｡そのため､供給業者が投資に及び腰で､供給体制が整わない｡一方､燃料電池車(FCV)の普及が進まないなど需要の拡大も見込めず､大量生産による費用低減は難しいのが現状｡
褐炭を『ｶﾞｽ化』し､安価な水素を製造.
ところで､ｶﾞｽ化の仕組みはこうだ｡褐炭を細かく砕き､酸素と共にｶﾞｽ化炉に噴出｡炉内で1,000度以上に加熱すると､微粉炭の主成分の炭素(C)が水分(H2O)や酸素(O2)と化学反応し､主に水素(H2)と一酸化炭素(CO)の可燃性ｶﾞｽになる｡このｶﾞｽから水素を取り出し､ﾏｲﾅｽ253度で液化する｡
本事業について､J-POWERの小俣浩次･技術開発部ｶﾞｽ化技術担当部長は､｢安価で､未利用のまま豊富に存在する褐炭をｶﾞｽ化することで､水素を最も安く製造する有望な方法の一つ｣､と指摘する｡
目標は､CO2ﾌﾘｰの水素製造.
水素は発電時にCO2を排出しないが､石炭をｶﾞｽ化して製造する際､CO2の排出は避けられない｡
そこで此の実証事業では､発生するCO2を分離･回収し､長期間貯留する『CCS技術』も併せて開発する｡CCS技術とは､化学反応を利用して排ｶﾞｽからCO2を分離し､高純度で回収する｡それを圧縮機で､深さ1,000m以上の地層の砂粒の隙間に封じ込め､実質的にCO2排出ｾﾞﾛを目指す技術だ｡
実際のところ､ﾗﾄﾛﾌﾞﾊﾞﾚｰから約80km先の沖合には､枯渇しかけた海底油田があり､大規模な貯留容量が見込まれる｡ﾗﾄﾛﾌﾞﾊﾞﾚｰ沖でCCSが可能となれば､日豪の水素ｻﾌﾟﾗｲﾁｪｰﾝはCO2ﾌﾘｰを実現できる｡
脱炭素化の実現に向けた技術開発.
J-POWERは､国内でも中国電力と共同で､国立研究開発法人･新ｴﾈﾙｷﾞｰ･産業技術総合開発機構の助成を受け､ｸﾘｰﾝｺｰﾙ技術の商用化に向けた実証事業を進めている｡
IGCC､つまり石炭ｶﾞｽ化複合発電とは､石炭をｶﾞｽ化して生じる可燃性ｶﾞｽを燃焼させて発電すると同時に､排熱も用いて発電し､高い効率で石炭からｴﾈﾙｷﾞｰを得ることで石炭使用量を減らし､CO2排出削減に繋げる技術だ｡このIGCCのみならず､CO2分離･回収技術を組み合わせた技術､ｶﾞｽ化により発生した水素を燃料電池に活用して発電効率を高める､『IGFC(石炭ｶﾞｽ化燃料電池複合発電)』の小型化などなど､脱炭素化の実現に向けた技術の開発も進める予定｡
J-POWERの小俣氏(前述)は､｢IGCC・IGFC・CCSはそれぞれ､技術ﾚﾍﾞﾙや商用化の見通しが異なる｡それでも脱炭素化の実現のためには､複数の選択肢を持つことが重要だ｡今回の褐炭による水素製造もその一つ｡将来を見据え､脱炭素化の選択肢を一つでも増やすため､これからも技術開発に取り組みたい｣､と前向きだ｡
★産経ﾆｭｰｽ『脱炭素化の新たな選択肢 ～石炭から水素の安定製造目指し､日豪約9,000ｷﾛを結ぶｻﾌﾟﾗｲﾁｪｰﾝ構築へ～ 』(2018.9.28)､より.
★上記へのﾘﾝｸ https://www.sankei.com/life/news/180928/lif1809280009-n1.html
本ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄは､現地で未利用のまま豊富に存在する石炭から水素を製造し､約9,000km離れた日本に運ぶ､壮大なｻﾌﾟﾗｲﾁｪｰﾝ(供給網)の構築を目指す実証事業で､J-POWER(電源開発)､川崎重工業､岩谷産業､ｼｪﾙ･ｼﾞｬﾊﾟﾝの4社が設立した『技術協同組合CO2ﾌﾘｰ水素ｻﾌﾟﾗｲﾁｪｰﾝ推進機構(HySTRA)』が中心となって進められる｡
利用の目処なき『低品位炭』を､ｸﾘｰﾝｴﾈﾙｷﾞｰに転換.
使われる石炭は褐炭(褐色石炭)で､現地ﾗﾄﾛﾌﾞﾊﾞﾚｰの埋蔵量は､日本の総発電量の240年分を賄える程の豊富な資源量だ｡
褐炭は安価だが､炭素含有量が少ない上､水分含有量が50～60%と多く､輸送や発電の効率が悪い｡そのため､需要は炭鉱近くの発電所のみに限られ､ほぼ未利用の『低品位炭』とされている｡
この実証事業では､現地で未利用資源である褐炭から水素を製造して液化し､日本へ輸送する計画だ｡年内に現地の基礎工事に入り､2020年に試験運転を開始する予定｡
水素ｴﾈﾙｷﾞｰ活用の課題..
ﾊﾟﾘ協定発効後､温室効果ｶﾞｽ削減に向け､『脱炭素化』への動きが広まっている｡脱炭素化の実現には､再生可能ｴﾈﾙｷﾞｰ・化石燃料利用の脱炭素化・水素ｴﾈﾙｷﾞｰの活用など､多様な組み合わせが欠かせない｡
その1つである水素(H2)は､酸素(O2)と化学反応することで発電し(所謂､燃料電池)､排出されるのは水(H2O)のみ｡発電時に二酸化炭素(CO2)など､温室効果ｶﾞｽを排出しないｸﾘｰﾝなｴﾈﾙｷﾞｰ源だ｡
しかし課題もある｡現在の水素製造方法は､天然ｶﾞｽなどを改質するのが主流で費用が嵩む｡そのため､供給業者が投資に及び腰で､供給体制が整わない｡一方､燃料電池車(FCV)の普及が進まないなど需要の拡大も見込めず､大量生産による費用低減は難しいのが現状｡
褐炭を『ｶﾞｽ化』し､安価な水素を製造.
ところで､ｶﾞｽ化の仕組みはこうだ｡褐炭を細かく砕き､酸素と共にｶﾞｽ化炉に噴出｡炉内で1,000度以上に加熱すると､微粉炭の主成分の炭素(C)が水分(H2O)や酸素(O2)と化学反応し､主に水素(H2)と一酸化炭素(CO)の可燃性ｶﾞｽになる｡このｶﾞｽから水素を取り出し､ﾏｲﾅｽ253度で液化する｡
本事業について､J-POWERの小俣浩次･技術開発部ｶﾞｽ化技術担当部長は､｢安価で､未利用のまま豊富に存在する褐炭をｶﾞｽ化することで､水素を最も安く製造する有望な方法の一つ｣､と指摘する｡
目標は､CO2ﾌﾘｰの水素製造.
水素は発電時にCO2を排出しないが､石炭をｶﾞｽ化して製造する際､CO2の排出は避けられない｡
そこで此の実証事業では､発生するCO2を分離･回収し､長期間貯留する『CCS技術』も併せて開発する｡CCS技術とは､化学反応を利用して排ｶﾞｽからCO2を分離し､高純度で回収する｡それを圧縮機で､深さ1,000m以上の地層の砂粒の隙間に封じ込め､実質的にCO2排出ｾﾞﾛを目指す技術だ｡
実際のところ､ﾗﾄﾛﾌﾞﾊﾞﾚｰから約80km先の沖合には､枯渇しかけた海底油田があり､大規模な貯留容量が見込まれる｡ﾗﾄﾛﾌﾞﾊﾞﾚｰ沖でCCSが可能となれば､日豪の水素ｻﾌﾟﾗｲﾁｪｰﾝはCO2ﾌﾘｰを実現できる｡
脱炭素化の実現に向けた技術開発.
J-POWERは､国内でも中国電力と共同で､国立研究開発法人･新ｴﾈﾙｷﾞｰ･産業技術総合開発機構の助成を受け､ｸﾘｰﾝｺｰﾙ技術の商用化に向けた実証事業を進めている｡
IGCC､つまり石炭ｶﾞｽ化複合発電とは､石炭をｶﾞｽ化して生じる可燃性ｶﾞｽを燃焼させて発電すると同時に､排熱も用いて発電し､高い効率で石炭からｴﾈﾙｷﾞｰを得ることで石炭使用量を減らし､CO2排出削減に繋げる技術だ｡このIGCCのみならず､CO2分離･回収技術を組み合わせた技術､ｶﾞｽ化により発生した水素を燃料電池に活用して発電効率を高める､『IGFC(石炭ｶﾞｽ化燃料電池複合発電)』の小型化などなど､脱炭素化の実現に向けた技術の開発も進める予定｡
J-POWERの小俣氏(前述)は､｢IGCC・IGFC・CCSはそれぞれ､技術ﾚﾍﾞﾙや商用化の見通しが異なる｡それでも脱炭素化の実現のためには､複数の選択肢を持つことが重要だ｡今回の褐炭による水素製造もその一つ｡将来を見据え､脱炭素化の選択肢を一つでも増やすため､これからも技術開発に取り組みたい｣､と前向きだ｡
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★産経ﾆｭｰｽ『脱炭素化の新たな選択肢 ～石炭から水素の安定製造目指し､日豪約9,000ｷﾛを結ぶｻﾌﾟﾗｲﾁｪｰﾝ構築へ～ 』(2018.9.28)､より.
★上記へのﾘﾝｸ https://www.sankei.com/life/news/180928/lif1809280009-n1.html
