ブルー水素・e-fuel・水素インフラの新技術。 | ドイツビジネスコンサルティング

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ブルー水素・e-fuel・水素インフラの新技術。

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脱炭素化へ向けた環境ビジネスの動きが世界で加速している。今回は、ブルー水素、e-fuel、水素インフラ関連の新技術・ビジネスに取り組むスタートアップを紹介する。

 

ブルー水素製造の企業例

メタンなどの炭化水素を水蒸気と反応させて水素と二酸化炭素(CO2)に分離することで、水素は抽出される。メタンは豊富で安価な天然ガスの主なエネルギー源ではあるが、従来の水圧破砕法では、天然資源の膨大な浪費と有害な温室効果ガス の大幅な増加につながっている。この水素抽出過程でで生成されるCO2を回収するかどうかで、グレーかブルーの呼び方が変わる。CO2を回収しない場合はグレー水素、回収する場合はブルー水素と呼ばれる。

Transform Materials, LLC(米国)は、ブルー水素製造に取り組むスタートアップである。プラズマの力を利用して、メタンを燃焼させずにアセチレン(C₂H₂)と水素に変換する。生成されたアセチレンは、その後、温室効果ガスを放出せず、高付加価値プラスチックなどに炭素を永続的に閉じ込めることが可能。こ のプロセスは、カーボンニュートラルである。マイクロ波由来のエネルギーをメタンに加えることで、同社のリアクターはメタンにエネルギーを与えてプラズマを形成。メタンは再結合し、異なる化学物質を形 成できるイオンに変換される。 同社の技術は、コスト効率の高いメタンを有効活用し、大気中へのメタン排出を防ぎながら製造を行う。自然状態のメタンは非常に安定した分子で、炭素原子と 4 つの水素の間に強い結合がある。マイクロ波で生成されたプラズマは、メタンの 炭素-水素結合を破壊するのに十分なエネルギーを提供し、炭素と水素がリアクターの中で再編成され、アセチレンと水素ガスが生成される。メタンや軽質炭化水素ガスを、水素やアセチレンなどの有用な副産物に変換する技術は、競合他社と比較し電力消費量が 50%少な く、このプロセスにより複雑な精製システムを必要とする廃液や不純物の回避を実現する。 また90%以上の変換率と 95%以上の成功率を実現し、高い処理能力、効率的なプラント運用、低コスト製造が実現可能である。

 

e-fuel製造の企業例

ガソリンやディーゼルなどの利用時にCO2を排出する化石燃料に代わり、カーボンフリーの燃料であるe-fuelが近年、注目されている。

Infinium Holdings, Inc.(米国)は、再エネ由来の水素と CO2 から触媒反応によ り生成した合成ガスを、さらに別の触媒反応を用いて製造したネットゼロカーボン燃料である「Infinium Electrofuels™」(=e-fuel)を製造している。

ディーゼル燃料やジェット燃料の代替燃料として使用可能で、長距離 輸送・海上輸送・航空輸送の分野などにおける大規模輸送を脱炭素化 できる可能性があるという。 · 同社は、低コストの再生可能エネルギー発電と大量の二酸化炭素が同 時に存在する市場に焦点を当て、Electrofuels™の生産プラントを建設 する戦略的パートナーと協力して、同社の技術の商業的応用の開発に 取り組んでいる。 バリュー: Infinium 社の Electrofuels™は、従来の化石燃料からのシームレ スな移行を実現する。 · 電気燃料は、トラック、飛行機、船に利用可能であり、既存のインフラを変更せずに、輸送部門の脱炭素化を達成する。

 

水素インフラ課題に取組む企業例

航空機の脱炭素化に向けて、e-fuelだけでなく燃料としての水素活用は最良手法の一つであると言われている。しかし水素燃料航空機の導入にあたっての最大 の阻害要因は、インフラ不足である。

Universal Hydrogen Co.(米国)は、この課題を解決するために、資本負担の少ない アプローチで水素物流の構築に取り組んでいる。具体的には、モジュール式カプセル技 術を用いて、既存のグローバルな貨物ネットワークを介し世界中の空港に水素 を輸送・供給することを目指す。同社は水素を輸送するための貯蔵容器と、飛行機に積 み込む際のガスタンクの両方の役割を果たすポッド(モジュール式カプセル技術(Modular capsule technology))を開発した。今後、市場導入を促進するために、 既存の航空機に同社のカプセル技術と互換性のある水素電気駆動のパワートレインを搭載するための変換キットの開発を、Plug Power 社やMagniX 社と協力して進める。

 
(参考)Transform Materials, LLC
(参考)Infinium Holdings, Inc
(参考)Universal Hydrogen Co.
グレー水素とは?ブルー水素とは?グリーン水素とは?

 

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