【論点】e―メタンの実現可能性/古関惠一・茨城大学教授
e―メタン(合成メタン)が熱分野の脱炭素化の鍵として期待されている。
現時点で社会実装のリアリティをどう見るべきか。
昨今は、企業によるカーボンニュートラル(CN)関連のロードマップ作成や各種研究開発の動きの中で、e―メタンをはじめ合成メタンを絡めたものに注目が集まっている。本稿においては、そのリアリティについて言及したい。
e―メタンとは、再生可能エネルギーから生成した水素と、大気中や産業プロセスから回収したCO2を触媒の化学反応を用い、熱バランスを考慮しつつ一つの生成物として合成するメタンのことだ。化学的に天然ガスと同じ成分であり、既存のインフラを利用でき発熱量管理などにおいても心配がない。
太陽光や風力などの再エネ由来の電気を使って水を電気分解し、水素を得ることが本線となる。それよりもコストが安いのがリファイナリー(精製)水素と呼ばれるもので、昨今のカラー分類では化石燃料由来で「ブルー水素」とも呼ばれている。
もう一方の原料となるCO2は、工場や発電所などの排ガスから回収される。私が所属する茨城大学のカーボンリサイクルエネルギー研究センターでも取り組んでいるが、空気中から直接回収するDAC(Direct Air Capture)も、回収手段の一つとして研究が進む。

CN達成に貢献 レジリエンスなど課題も
e―メタン導入のメリットは、何と言ってもCNへの貢献だ。e―メタン燃焼時に排出されるCO2は、生成時に回収したCO2と相殺されることになるため、実質的な排出はゼロとなる。また、既存のガスインフラを利用することで新規の投資を抑えられるほか、国内生産することでエネルギーの自給率向上と安定供給にも貢献できる。さらには、発電、暖房、燃料など、天然ガスと同様に幅広い用途に利用でき、大口需要があることでスケールメリットを出せる。
一方で、課題もある。その一つが製造コストだ。現時点では再エネやCO2回収コストが高額であるため、それに応じてe―メタンの生成コストも既存の都市ガスに比べて相当高い。経済的な大量生産を実現するためには、水素や回収ユニットの技術開発でさらなるイノベーションが必要となるだろう。
コスト面の課題と比較すれば軽微かもしれないが、水素生成やCO2回収のプロセスにおける副産物の処理を含め、環境負荷が生じる可能性があることにも留意が必要だ。また、エネルギー供給に求められる強靭性(レジリエンス)の観点から、南海トラフ地震や首都直下地震、富士山噴火といった異常時、緊急時の備えとして戦略的防災対策を講じることも、今後課題となっていくだろう。
原理上、炭素原子は平等化 パラダイム変化に高い関心
高コストとの認識が持たれている現状では、投資前の「Get Ready」戦略の一角であり、R&Dフェーズでは基盤技術を企業間で共有化する動きが強い。必要性が高まった段階ではじめて企業として大きな投資判断が行われ、中期経営計画にも盛り込まれることになる。
また、それと異なるイシューの議論のフェーズとして政治的に扱われる側面が強く、国際的議論も巻き起っている。イノベーションの成功や低コスト化を前提としたロードマップが要求されるが、日本の場合は、自前の再エネが少ないという特殊事情が加わるため、右から左に作成できるものではない。なかなか一本の道にならないのが、目下のCN戦略のリアリティだと言える。
現実を改めて意識すれば、技術的な課題だけではない本当のイシュー・問題も内在している。
不慮の事故に対応するための水素社会を志向しつつe―メタンをさまざまにポートフォリオに入れることで、大規模水素の利用や災害に対するプラスがある。例えばエネルギー供給側では常に作法として考えられる「Business Contingency Plan」(BCP)としての潜在力も、計画の中では肯定的に解釈され得る。それだけ、2030年、50年に向けた議論の振れ幅と不確実さがもともとある中では、より現実的な目線や水素直接利用ではないパラダイムチェンジ展開の側面も用意周到にしておく背景もある。
事実、水素もe―メタンも再エネのキャリアとして再エネを変貌、変容させるものであり、CCUS(CO2の回収・貯留・利用)との絡みを整理した上で、どちらが優位であるか、対比した上で決定するという戦略的思考になることも推察されるので、舞台表と楽屋裏の双方での思考がされよう。
最後に、e―メタンは炭素が付いている水素であるだけに、言ってみればさまざまな炭素原子が再び権利を持ち、その炭素原子が由来にかかわらず平等化される原理であるとも言える。エネルギー供給側はやがて、発想できるさまざまな可能性から社会実装の変化(すなわちリアリティの変化)を深く認識する機会を持つことになるだろう。水素からe―メタンと聞くと、この“パラダイム変化”に、筆者は深い興味を抱く。
e―メタンは『時代のキーワードになる資質を持つと見られる』とは言い過ぎだろうか。熱分野の脱炭素化は電力分野よりもハードルが高く、e―メタンはこの分野において格別な潜在力を持つ上に、リアリティについても期待度が高い。今後の議論の推移を見守る必要がある。
