エネルギー

政府は　「2050年カーボンニュートラル」の実現に向けて、国内のガス事業分野では既存インフラを活用できる「合成メタン」を社会全体で活用することを想定している。また、水素やバイオガスも適材適所で利用を進め、エネルギー全体の最適化をめざす。キーとなるのは、メタネーション技術である。

政府が掲げる「2050年カーボンニュートラル、脱炭素社会の実現」に向け、グローバルなサプライチェーン構築は不可欠である。そのため、東京ガス、大阪ガス、東邦ガスなどを中心に商社が加わり、合成メタン（e-メタン）のサプライチェーン構築に向けたプロジェクトが国内外で進み始められている。

合成メタンは、再生可能エネルギーによる①グリーン水素の製造、工場や発電所から②CO2を回収貯留して原料とし、③メタネーション技術で合成される。この①②③の観点から、大手商社が様々な活動を進めている。一方で、大手商社では合成メタンだけでなく、バイオメタンや合成燃料（e-fuel）の導入に向けて幅広い活動も進めている。

バイオメタンは、下水汚泥や生ごみ、家畜ふん尿などバイオマス由来のバイオガス（CH4：60％、CO2：40％）から、CO2を分離・精製したガスである。東京ガスと大阪ガスは、メタン生成菌による生物反応によりCO2とH2をメタンに変換するバイオメタネーションの開発を進めている。また、大阪ガスはバイオガス中のCO2を原料として生物反応によりメタネーションする技術や、バイオガスから生物反応や化学反応により合成メタンを製造する技術の開発も進めている。　

次世代メタネーション技術は、水素（H2）と水（H2O）を原料とし、80℃程度で固体高分子電解質膜（PEM）水電解装置によるPEM型メタネーション技術と、水素（H2）と水蒸気（H2O）を原料とし、800℃程度で固体酸化物型電解セル（SOEC）水電解装置によるSOEC型メタネーションによるメタン（CH4）合成が中心である。

サバティエ反応メタネーション装置は、サバティエ反応（CO2＋４H2→ CH4＋２H2O）に基づくもので、INPEX/大阪ガス、カナデビア（旧日立造船）、IHI、デンソー、アイシン、日本特殊陶業、豊田自動織機などが、メタネーション装置を商品化・開発している。

既に、水素（H2）と二酸化炭素（CO2）を原料とし、触媒（Ni、Ruなど）を用い、500℃程度で熱化学反応でメタンを合成するサバティエ反応メタネーションが開発され実用化されている。再生可能エネルギーの電力を使いメタンを合成するサバティエ反応メタネーションの変換効率は55～60％である。最近は、水（H2O）とCO2を原料とし、電気化学反応により80℃程度のPEM型メタネーションで変換効率70％超、800℃程度のSOEC型メタネーションにより変換効率85～90％をめざす開発などが行われている。

既に、水素（H2）と二酸化炭素（CO2）を原料とし、触媒（Ni、Ruなど）を用い、500℃程度で熱化学反応でメタンを合成するサバティエ反応メタネーションが開発され実用化されている。再生可能エネルギーの電力を使いメタンを合成するサバティエ反応メタネーションの変換効率は55～60％である。最近は、水（H2O）とCO2を原料とし、電気化学反応により80℃程度のPEM型メタネーションで変換効率70％超、800℃程度のSOEC型メタネーションにより変換効率85～90％をめざす開発などが行われている。

都市ガスの原料を「石炭➡石油➡天然ガス」と転換させた主原因は、都市ガスの需要増と環境負荷の低減である。しかし、2010年以降には、都市ガスの販売量は微増で推移している。一方、環境負荷の低減に関してはCO2排出量のゼロ化が、「2050年カーボンニュートラル」の宣言により急務となっている。

過去を振り返ると、都市ガスの原料を「石炭➡石油➡天然ガス」と転換させてきた主原因は、都市ガスの需要増と環境負荷の低減にある。パリ協定の採択以降、地球規模での環境負荷低減が声高に叫ばれ、我が国も「2050年カーボンニュートラル」を宣言し、現在は「天然ガス➡合成ガス」への転換が進められようとしている。2050年には天然ガス並みのコスト低減をめざすとしているが、大丈夫か？