脱炭素の目的とは？
現在世界中で脱炭素を目指そうとしている動きがあり、日本も脱炭素を目的としてさまざまな対策をしてきました。しかし、日本では他の国よりも脱炭素が遅れているといわれていて、原因として日本の電力発電方法の主流は火力発電だからです。
火力発電には石油や石炭などが使用されているので、どうしても脱炭素を実現することが難しいといわれています。脱炭素をしなければ地球温暖化の原因になってしまうことから世界中で脱炭素の目指す動きが活発になっているといえるでしょう。
脱炭素の意味は？
脱炭素とは燃焼時に炭素を発生させるものを使用せずに電力発電をしようすることで、二酸化炭素の排出量を減らすことができるので地球温暖化を防ぐことも繋がります。また、脱炭素を進めることで火力発電をするために必要であった石油や石炭の使用量を抑えることができるので費用自体も少なくすることが期待されています。
温室効果ガス削減
温室ガス削減ができるので地球温暖化の進行を食い止めることができるでしょう。地球温暖化によって世界中でさまざまな異変が起きているので、この異変を食い止めることは国境なく実現しなければいけないとされており、世界中の国が温室効果ガスを減らすための目標を設定して、実現するための対策を立てています。
アンモニアを燃料に
石油や石炭などの化石燃料は地球上にある量には限りがあるだけでなく、炭素も発生させてしまうのでこれからは使わないようにすることが望まれています。これらの化石燃料の代わりにこれからの火力発電に活用できると期待されているのがアンモニアです。なぜアンモニアが燃料として期待されているかについて紹介していきます。
炭素を含まない
アンモニアは水素と窒素によって構成されているので、炭素が含まれておらず脱炭素に大きく貢献してくれます。アンモニアは水素と化合してできる成分なので水素を一緒に運んでくれる存在としても、水素の爆発を防ぐなどさまざまなメリットがあるといえるでしょう。
二酸化炭素排出量削減
アンモニアは燃焼した際に二酸化炭素を排出しないため、二酸化炭素排出量削減によって地球温暖化の原因になる温室効果ガスも減少させます。アンモニアを火力発電の一部に使用することによって、従来であれば石油や石炭で発電していた分をアンモニアで発電できるようになるので、最終的な二酸化炭素排出量削減に繋がります。
次世代エネルギーアンモニア発電
次世代にエネルギーアンモニア発電はこれから日本だけでなく世界中で使用されていくようになると予測されており、化石燃料に代わるエネルギーとしても注目されているのでアンモニア発電は重要です。
次世代エネルギーの中でも最も注目されているエネルギーの1つであり、アンモニア発電の詳しい内容について紹介していきます。
アンモニア発電とは
アンモニア発電の基本的な原理は従来の火力発電と同じです。なにかを燃焼させることで発生した熱エネルギーを利用して、タービンを回転させて発電させるまではこれまでの火力発電と同じといえます。
日本では火力発電が電力発電の主流になっていることもあって火力発電を減らすことは難しいといわれているので、これからも火力発電を使用するためには二酸化炭素が発生しないアンモニアが注目されることになりました。
アンモニア発電について簡単に表現するのであれば、化石燃料の代わりにアンモニアを燃焼させるということです。それぞれのメリットやデメリットついても紹介していきます。
メリット
アンモニア発電の最大のメリットは二酸化炭素排出量削減が実現できることです。また、二酸化炭素排出量削減以外にも国内でアンモニアを生成できるようになれば、これまでは輸入に頼っていた燃料なども国内でまかなえるようになります。これによって、電力発電のための費用自体を抑えることにも繋がることが期待できるでしょう
デメリット
デメリットとしてはアンモニアを生成するための設備などを新しく作る必要があり、作った後に燃料アンモニア市場を構築して形態化させなければいけません。他にも法整備や専用車両の設計など初期費用が莫大になる可能性も含んでいます。
アンモニアが脱炭素で注目される理由
アンモニアはクリーンエネルギーとして二酸化炭素排出量削減に大きく貢献することが期待されているだけでなく、国内での生産が上手く良ければ輸出をできるようになることも見込まれています。
日本では火力発電が電力発電の主流なので、少しでも二酸化炭素排出を少なくできるアンモニアには特に注目が集まることとなりました。
アンモニア混焼で電力コスト削減
アンモニアを単体で燃焼させて電力発電することが最も望ましいですが、実現するためにはまだまだ時間が必要であるとされています。そのためアンモニアと石油・石炭を一緒に燃焼させるアンモニア混焼を主流になっていくと予測されていますが、アンモニア混焼をするだけでも二酸化炭素排出量を大きく抑えることが可能です。
次世代エネルギーとして活用
次世代エネルギーとして活用が見込まれているので、火力発電以外でも活用方法がないかなども同時に研究が行われています。実際に将来的には自動車もアンモニアで動かせるようになる可能性もあるなど、さまざまな場面での活用が期待されているといえるでしょう。
次世代エネルギーなのでまだまだ課題は多い部分もありますが、将来的には火力発電においてアンモニア発電は主流になっていくことでしょう。
新しい製造方法のアンモニア
アンモニア発電のためにはアンモニア自体を製造する必要があるので、新しい製造方法のアンモニアも注目されています。アンモニアの製造過程において二酸化炭素を排出してしまうと意味がないことから、製造方法も重要です。
製造過程において二酸化炭素排出量が石油・石炭で火力発電した場合と同じだけ排出されるのであれば、アンモニア発電を進めていく理由がなくなってしまうことから、少ない二酸化炭素排出量でアンモニア製造することが大切です。
新しい製造方法のアンモニアにはグリーンアンモニアとブルーアンモニアの2種類があるので、それぞれの特徴や製造方法について紹介していきます。
グリーンアンモニア
グリーンアンモニアは再生可能エネルギーを活用して製造されたアンモニアです。再生可能エネルギーとは水力・風力・地熱などが挙げられます。
ブルーアンモニア
ブルーアンモニアは石油や石炭を原料にして製造されたエネルギーですが、製造過程での二酸化炭素排出量をCCSなどの技術を用いて抑えたもののことです。
まとめ
アンモニア発電はこれからの日本の電力事情を担っていくことが期待されているだけでなく、実現のためにさまざまな開発や対策なども同時に行われています。
アンモニア発電が推奨される理由には二酸化炭素排出量を抑えることができるので、地球環境に優しく地球温暖化の進行を防ぐ効果もあります。
また、アンモニア自体が次世代エネルギーとして注目されているので、火力発電の燃料以外にも自動車の燃料などにも使用ができるように開発や研究がされており、近い将来アンモニアで走る自動車なども登場するかもしれません。
次世代エネルギーとしてのアンモニアにはまだまだ課題なども残っていますが、地球環境を守るためにも1つずつ課題がクリアされていっています。
この記事の執筆・監修者
Aidiot編集部「BtoB領域の脳と心臓になる」をビジョンに、データを活用したアルゴリズムやソフトウェアの提供を行う株式会社アイディオットの編集部。AI・データを扱うエンジニアや日本を代表する大手企業担当者をカウンターパートにするビジネスサイドのスタッフが記事を執筆・監修。近年、活用が進んでいるAIやDX、カーボンニュートラルなどのトピックを分かりやすく解説します。
