2050年のカーボンニュートラル(CN)に向けて、合成燃料への期待が高まっている。合成燃料とは、二酸化炭素(CO2)と水素(H2)から人工的に作られる燃料だ。発電所や工場から排出されたCO2を再利用することでCO2の総排出量を減らすことができるし、大気中からCO2を回収して作ればCNになる。

ガソリンや軽油を作り出すことができるため実用化できれば、たとえば自動車なら現在のエンジン車でのCNへの道が広がるうえ、電池・水素ではエネルギー密度的に難しい航空機向けにも注目されている。合成燃料の実用化はどの程度見えてきているのか。成蹊大学理工学部物質生命理工学科教授で、経済産業省の合成燃料研究会の委員を務める里川重夫氏に聞いた。

――合成燃料はどこまで実現している技術なのでしょうか。

技術自体は昔からある。ナチス時代のドイツでは輸入石油のほぼ2倍の人造石油を作っていた。大量の石炭から油を作っていたわけである。

化石燃料を使ってはいけない

――合成燃料は脱炭素の切り札になるということでしょうか。

そんな簡単な話ではない。合成燃料はもともと石油以外の化石燃料から石油を作る目的の技術だ。しかし、今望まれているのは脱炭素だから、化石燃料を使ってはいけない。化石燃料を使わないで原料を調達し、それを合成して初めて脱炭素につながる。

グリーン水素をどうやって調達して、さらにCO2をどうやって集めるか。そこに課題がある。再生可能エネルギー(再エネ)由来の電力から電気分解でグリーン水素を作ることはできるが、コストの問題がある。CO2の濃縮・回収も難しい。化石燃料からでなければ、大気からCO2を回収しないといけない。

――火力発電所などから出るCO2を回収して利用するCCU(二酸化炭素の回収・利用)が想定されています。

火力発電所は石炭や天然ガスを掘って燃やしている。そこで出たCO2から合成燃料を作っても、それを使えば結局CO2を出してしまうので意味がない。

――大気からCO2を回収するDAC(ダイレクトエアキャプチャー)という技術を使えばよいのでしょうか。

DACの実用化は設備的にもエネルギー的にも相当難しい。個人的にはバイオマス利用が有望と考えている。バイオマスなら植物の成育時に大気からCO2を吸収している。一般廃棄物の75%がバイオマス由来なので、廃棄物のバイオマス発電の電力を使って電気分解した水素と、排ガスに含まれるCO2を回収すれば合成燃料を作ることができる。

ただし、ここで得られる水素量は排ガス中に含まれるCO2量の1%にも達しないので、大量の再エネ由来のグリーン水素を別途獲得することが条件となる。