世界経済評論IMPACT（世界経済評論インパクト）

カーボンニュートラルへの技術ロードマップ：ガス産業

橘川武郎

（国際大学副学長・大学院国際経営学研究科 教授 ）

2022.02.14

　国内外を問わず，大きな盛り上がりをみせるカーボンニュートラルをめざす動き。経済産業省は，「『トランジションファイナンス』に関する〇〇分野における技術ロードマップ」という形で，2050年へ向けての産業ごとの技術展望を次々と発表している。22年２月には，ガス産業に関する技術ロードマップを開示した。ガス分野は，都市ガスとLP（液化石油）ガスとに大別される。

　都市ガス産業のカーボンニュートラルをめざす施策の柱となるのは，グリーン水素ないしブルー水素とCO2（二酸化炭素）とから都市ガスの主成分であるメタンを合成するメタネーションである。合成メタンであっても燃焼時にはCO2を排出するが，製造時にCO2を使用することによって相殺されると考え，カーボンニュートラルとみなすわけである。なお，グリーン水素とは，再生可能エネルギーで生産された電力で水の電気分解を行い製造するなど，生産過程でCO2排出をともなわない水素のことである。また，ブルー水素とは，生産過程でCO2を排出するものの，それを回収して再利用したり（CCU：二酸化炭素回収・利用）地下貯留したり（CCS：二酸化炭素回収・貯留）して，カーボンフリー化された水素をさす。

　メタネーションを行い水素とCO2からメタンを合成して利用することは，水素を直接使用することと比べて，エネルギーロスが大きくなる。にもかかわらず，都市ガス産業がメタネーションを選択するのには理由がある。水素は，メタンに比べて，容積当たりの熱量が小さい。したがって，既存の熱需要を水素供給によって充たすためには，多大な追加投資を行って導管を大幅増設しなければならない。これを避けるため，都市ガス産業は，水素よりも合成メタンに力を入れているのである。

　経済産業省が開示した「『トランジションファイナンス』に関するガス分野における技術ロードマップ」では，導入規模について，30年には既存インフラへ合成メタンを１％注入し，その他の手段と合わせて都市ガスの５％のカーボンニュートラル化を実現するとしている。そして，50年には既存インフラへ合成メタンを90％注入し（注入量2500万トン），その他の手段と合わせて都市ガスの100％のカーボンニュートラル化を達成するとの未来図を描いている。ここで言う「その他の手段」とは，水素の直接利用やクレジットでオフセットされたLNG（液化天然ガス）の利用，CCUなどをさす。一方，供給コストについては，50年に合成メタンの価格が，現在のLNG価格（40～50円／N㎥）と同水準になることをめざすとしている。

　メタネーションの技術としては，水素とCO2とから触媒反応によりメタンを合成するサバティエ反応（CO2＋4H2→CH4＋2H2O）が知られている。1995年にわが国は，この方法を使って，世界で初めて合成メタンの製造に成功した。現在はサバティエ反応によるメタネーションの実用化に向けた基盤技術の開発に取り組んでおり，今後，設備大型化に向けた技術開発・実証を矢継ぎ早に実行していく予定である。

　さらに，都市ガス業界では，大阪ガスや東京ガスが中心となって，既存のサバティエ反応技術を超えた革新的なメタネーション技術の開発も進めている。これらについて詳しくは，この「世界経済評論インパクト」の場で，別の機会に詳しく論じることにしたい。

　一方，プロパンやブタンを主成分とするLPガスの分野でも，最終的には水素とCO2とから合成プロパンや合成ブタンを製造し，カーボンニュートラルを達成することが基本方針である。経済産業省が開示した技術ロードマップでは，合成プロパンや合成ブタンを「グリーンLPガス」と呼び，「グリーンLPガスの合成に係る技術開発・実証を今後10年で集中的に行うことで，2030年までに合成技術を確立し，商用化を実現。2050年には需要の全量をグリーンLPガスに代替することを目指す」としている。

　ただし，これらのプロパネーションやブタネーションは，メタネーションより技術的に困難である。また，都市ガス業界に比べて構成企業の規模が小さいLPガス業界では，今のところ，プロパネーションやブタネーションの担い手が見当たらない。実際には，プロパネーションやブタネーションへの道は，メタネーションへの道よりも険しいものとなるだろう。

　本稿では，カーボンニュートラルへ向けたガス産業の技術ロードマップに目を向けた。今後も，各主要産業のロードマップについて，順次取り上げていく。