運輸部門におけるCO2排出量の削減には輸送効率の改善が重要で、航空機、自家用乗用車、バス、自家用貨物車が対象となる。中でも長距離用のバスや自家用貨物車、EV化やFCEV化が困難な航空機については、液体燃料の脱炭素化(バイオ燃料、合成燃料)が選択肢の一つと考えられる。
自動車用バイオ燃料➡航空機用SAF➡合成燃料(e-fuel)へと代替燃料の話題が急速に移行している。当初、合成燃料は電動化が難しい航空機や船舶向けが本命と考えられていたが、欧州連合(EU)の新方針を契機に、自動車での合成燃料の需要拡大を見込んだ開発競争が始まっている。
日本のCO2排出量とその抑制対策
運輸部門におけるCO2排出量
2022年度の国内のCO2排出量(10億3700万トン)のうち、運輸部門からの排出量(1億9180万トン)は18.5%を占めている。自動車は運輸部門の85.8%(日本全体の15.9%)と多く、旅客自動車が運輸部門の47.8%(日本全体の8.8%)、貨物自動車が運輸部門の38.0%(日本全体の7.0%)を排出している。
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当然のことながら、輸送量が増加すればCO2排出量も増加する。輸送量は景気の動向にも左右されるため、運輸部門におけるCO2排出量の削減は、輸送効率の改善が重要となる。実際に、2022年度の排出量は、新型コロナウイルス感染の影響から脱して輸送量が増加し、前年よりもCO2排出量は若干増加している。
次に、国内の旅客輸送と貨物輸送について、輸送効率の目安となる単位輸送量当たりのCO2排出量を比較する。旅客輸送では各輸送機関から排出されるCO2排出量を輸送量(人数×距離km)、貨物輸送では輸送量(重量トン×距離km)で割ることで、単位輸送量当たりのCO2の排出量を示す。
旅客輸送では、自家用乗用車の単位輸送量当たりのCO2排出量が最も多く、航空、バス、鉄道の順である。貨物輸送では、自家用貨物車の単位輸送量当たりのCO2排出量が特出して多く、営業用貨物車、船舶、鉄道と続く。
以上から、自家用貨物車、営業用貨物車、自家用乗用車、航空、バスの順にCO2排出量の削減対象とすることが有効である。
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バイオ燃料と合成燃料の違い
バイオ燃料(またはバイオマス燃料)は、食品廃棄物・農業廃棄物・家畜排泄物・木質廃材など有機系原料由来であり、化石燃料の代替エネルギーとして注目され、バイオエタノール、バイオディーゼル、バイオガス、バイオジェットなどが開発され市販されてきた。
当初、とうもろこし、さとうきびなどの食料系原料から製造されたバイオ燃料の供給が主体であった。しかし、近年、航空分野の国際的なCO2排出削減に向けた規制等を背景に、持続可能な航空燃料(SAF:Sustainable Aviation Fuel)として非食料系原料での重要性が高まった。
現在、自家用乗用車、短距離用バス・トラックのEV化が進められている。また、長距離用バス・トラックはFCV化が検討されている。しかし、開発途上国を含めて自動車の100%EV化・FCV化は現実的ではなく、EV化・FCV化が難しい航空機などでは、液体燃料の脱炭素化が一つの選択肢として重要視されている。
そのため液体燃料の脱炭素化としてバイオ燃料が推進されているが、バイオマス原料不足が懸念されている。そこで有望視されているのが、「合成燃料(e-fuel)」の活用である。すなわち、CO2とH2を化学合成して製造される液体燃料であり、複数の炭化水素化合物の集合体である。
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