e-fuel（イーフューエル）という燃料が話題になっていますが、ご存知でしょうか？
CO2削減に向けての切り札と言われている新しい燃料です。
この記事では、e-fuelについてできるだけ難しい言葉を使わずに、初めて聞く方にも分かりやすく解説します。
e-fuelとは？
「e-fuel」とは、CO2と水素を混ぜて作られる「合成燃料」の一種で、「e燃料」と呼ばれることもあります。
言わば「人工的に作られた原油」のようなものです。
e-fuelはCO2削減の切り札？
e-fuelの原料となるCO2は、発電所や工場などから出てくる排気ガスを使います。
将来的には、大気中から直接CO2を取り出せるようになると言われており、研究が進められています。
CO2を使って燃料を作るので、結果的に炭素を減らすことができ、「脱炭素燃料」と呼ばれるようになりました。
水素は、再生可能エネルギーを使って水から作ることができます。
現在は、石油や石炭などの化石燃料を使って水素を作っていますが、その方法ではCO2が出てしまうため、非効率で環境にも優しくありません。
再生可能エネルギーから水素を作ることにより、CO2を出さずに水素を作れます。
つまりe-fuelは、「排気ガスとして捨てられるCO2」と「再生可能エネルギーから作られた水素」を使って作られる、環境にやさしいエネルギーです。
e-fuelは、CO2削減を目指す「カーボンニュートラル」の切り札となるかもしれません。
カーボンニュートラルについては、こちらの記事で詳しく解説しています。
e-fuelとバイオ燃料との違い
e-fuelと比較されることが多い「バイオ燃料」という燃料があります。
バイオ燃料は、農作物や生ごみなどの「バイオマス」と呼ばれる生物資源を使う燃料です。
バイオ燃料はすでに米国やブラジルなどで使われていますが、農業の規模がそこまで大きくない日本では原料が足りないなどの問題があります。
一方e-fuelは、CO2と水素という原料から作られる燃料なので、工業的に生産が可能です。
周囲を海に囲まれた日本は臨海工業地帯が多いため、直接工場で作ることができるe-fuelのほうが向いていると言えるでしょう。
世界的な視点で見れば、燃料問題を解決するためには、e-fuelとバイオ燃料それぞれの特徴を生かして化石燃料から脱炭素燃料への移行を進めることが望ましいと考えられています。
e-fuelのメリット
エネルギー密度が高い
e-fuelは、ガソリンや軽油などの液体燃料と同じように「エネルギー密度が高い」ため、少ない量でもたくさんのエネルギーを作ることができます。
現在、車や飛行機は電気や水素で動くものが増えていますが、大きな車や飛行機などには不向きです。
なぜなら電気や水素では、たくさんのエネルギーを作るのに必要なバッテリーや水素タンクが大きくなってしまうからです。
大型な機体であるほど、液体の燃料を使い続ける必要がある場合があります。
e-fuelはガソリンなどのような液体燃料と同じように使えますが、CO2の排出量が少なくなるので、環境にも優しいのです。
既存の燃料スタンドが使える
e-fuelには、既存の燃料スタンドをそのまま使えるというメリットもあります。
電気や水素などの別の燃料を使う場合には、新しい設備の建設が必要になってしまいますが、e-fuelは既存の設備をそのまま使えるので、導入コストも安くなります。
災害に強い
e-fuelは災害対応にも役立ちます。
雪で停電が起こっても燃料を届けることができたり、高速道路で故障しても燃料を補給できたりするので、さまざまな場面での利用が可能です。
また、e-fuelは国内で大量生産することができ、長期間備蓄することもできるので、エネルギーの強靭性やセキュリティにも優れています。
e-fuelの課題
製造技術
e-fuelは、製造技術がまだ十分とは言えないため、技術の向上が課題の一つです。
現在の技術では、e-fuelを製造するために必要な時間や労力が多いため、効率よく製造することができません。
製造の効率化に向けて、日々新しい技術の研究開発が進んでおり、将来的には実用化されることが期待されています。
コスト
e-fuelのもう一つの課題はコストです。
現在の製造コストは化石燃料よりも高いため、国内で製造するよりも海外で製造するほうがコストが抑えられます。
それは、燃料の多くを輸入に頼っている日本にとっては避けたい状況です。
将来、e-fuelを主要な燃料として使用するためには、国内で製造することが望ましいので、コスト削減に向けての研究開発が進められています。
e-fuelを作る方法
e-fuelを作るためには、CO2と水素を使います。
CO2を600℃以上の高温にして、触媒と一緒に化学反応させると、COという物質ができます。
このCOと水素を合わせると、e-fuelができるのです。
また、メタノールやメタンといった物質もe-fuelに含まれます。
ただし、e-fuelと呼ばれる燃料にするには、再生可能エネルギーから作った水素を使うことが重要です。
化石燃料から作った水素を使うと、製造の過程でCO2が発生してしまいます。
そのため、CO2を分離・貯留してから、また別の場所で合成しなければならず、効率が悪くなってしまうのです。
e-fuelの将来性
e-fuelは欧米で急速に広がっており、石油会社や自動車メーカー、ベンチャー企業などがプロジェクトを行っています。
2023年3月25日には、EUがそれまでのEV重視の政策を方向転換して、e-fuel使用車のみエンジン車の販売継続を許可すると発表しました。
日本でもe-fuelを導入する動きが増えていますが、本格的な普及のためには、科学の観点から技術を開発するだけでなく、商業的な観点からも効率的に大量生産するための技術を確立する必要があります。
そのために、産業・学界・政府が協力してこの技術を開発していかなければなりません。
政府は2030年までにe-fuelを大量生産できるようなシステムを作り、2040年までに商用化することを目指しています。
今後10年間は特に技術開発に集中し、2030年までに高効率かつ大規模な製造技術を確立し、2030年代には導入を広げてコストを下げていくことになるでしょう。
e-fuelにはまだ課題がありますが、環境に良いという点だけでなく、大量生産や長期間保管できるのでエネルギーの安全保障にも役立つため、一日も早い実用化が期待されます。
まとめ
e-fuelが本格的に普及すれば、現在のように化石燃料に頼らなくても済むので、日本のエネルギー事情が大きく変わる可能性があります。
e-fuelの技術は日々進歩しているので、いつ革新的な技術が開発されても不思議ではなく、カーボンニュートラルの実現に大きな影響を与えることは間違いありません。
引き続き、e-fuelの今後の動向に注目していきましょう。
