XYRONIX合成燃料ケミカルプロセス

1．ＸＹＲＯＮＩＸ は2023年6月、1基当たりGW～TW級の発電能力を誇る弊所地熱発電方式である熱回生ﾊﾞｲﾅﾘｰｴﾝｼﾞﾝ搭載型閉鎖サイクル熱交換発電システムｔｈｅ ＣＨＥＧＰＧ ｓｙｓｔｅｍ（Closed-Cycle Heat Exchange Geothermal Power Generation System with a regenerative binary engine）が生成する無限大と言える再生可能エネルギー（電力）と、大気中から収集した二酸化炭素（ＣＯ２）とを用いて、合成燃料であるメタン （methane CH4）、 エタン（ ethane C2H6）、プロパン （propane C3H8）、ブタン（butane C4H10）、エタノール（C2H5OH）、メタノール（CH3OH）等を人工的に合成・生成する合成燃料ケミカルプロセスの研究に成功した。

2．また、上記合成燃料を化学合成して、都市ガスの主成分であるｅ－メタンを人工的に化学生成することに成功した。

3．更に、上記人工的に生成した合成燃料メタン を主成分とし、上記人工生成合成燃料エタン と上記人工生成合成燃料プロパン などを用いて 化石燃料 の一種である天然ガスを合成燃料として人工生成するプロセル研究に成功した。この人工合成天然ガスを液化して人工合成液化天然ガスLPG（Liquefied Natural Gas 人工合成燃料）の化学生成にも併せて成功した。

4．ＸＹＲＯＮＩＸが成功した人工合成燃料生成技術は、以下の各分野に戦略的な波及力を及ぼす。

a. 持続可能なエネルギーの国産化: 再生可能エネルギーへの投資と開発を促進し、現在原油生産諸国とLPG産出諸国に産出量と輸出価格が牛耳られている原油とLPG（化石燃料）の我が国への輸入と使用を大幅に削減できるだけではなく、国内産（国産）の人工合成燃料を、ガソリンと輸入LNGに代えて豊富に使用できるようになる。

b. 戦略輸出資源の内製・国産化：国産化した人工合成燃料であるメタン、 エタン、プロパン 、ブタン、エタノール、メタノールに加えてLPGをLPGタンカー等を用いて海外諸国へ輸出出来るようになる。

すなわち、本研究により、我が国は、今までのエネルギー輸入国から反転して、人工合成燃料を戦略物資とするエネルギー輸出国として台頭し、劇的な変身、進化を遂げることができる。

c. 火力・原子力発電全面廃止：無限かつ産出コストゼロで、原子力を凌駕するクリーンエネルギー源である地熱エネルギー源を活用した弊所熱回生ﾊﾞｲﾅﾘｰｴﾝｼﾞﾝ搭載型閉鎖サイクル熱交換発電システムｔｈｅ ＣＨＥＧＰＧ ｓｙｓｔｅｍを用いることで、現行の火力発電を全面廃止でき、発電による二酸化炭素排出をゼロに削減できる。

d. 持続可能な農業の実現: 農業プラクティスの改善により、生産性を向上させつつ環境負荷を減少できるようになる。核汚染水の混入がゼロのクリーンな水源を確保でき、クリーンな用水を活用した、遺伝子組み換え作物に依存しない天然農産物による食糧供給を安定させることができる。

e. 気候変動への適応: 大気中の二酸化炭素を回収しこれを原材料としてLPG等の上記人工合成燃料を生成するので、二酸化炭素を主原因とすると考えられる気候変動・異常気象の問題に対する根本的な解決策を実現できる。

異常高温、海面上昇への対策や、巨大化する台風・ハリケーンに加えて、干ばつや洪水への根本的・究極的解決策を実現できる。

f. LPG（天然ガス）自動車戦略：現存のガソリン車を、LPGを燃料とするLPG（天然ガス）自動車に全面的に入れ替えることが出来る。ガソリンが液化ガスに入れ替わっただけであり、従来のガソリンスタンドはLPGスタンドに、ガソリンタンクローリーをLPGタンクローリーへと容易に転換できる。また、ガソリンと同様な手間で燃料充填が出来る。電気自動車の普及の最大のネックとなっているエネルギー充填（1時間から数時間の充電時間と充電場所が必須）の欠点・課題を一掃でき、ガソリンと同様な手軽さで燃料充填が可能となる。

このため、すでに我が国の敗者が決定的となっている電気自動車競争・戦略・市場から脱出し、わが国独自のＬＰＧ自動車戦略・市場という持続的かつ支配的に競争優位を盟主的立場で持続的に獲得獲得・確保できる。

g. 二酸化炭素の循環的回収：ＬＰＧ自動車は排気ガス内に二酸化炭素ガスを排出するが、上記AERI合成燃料ケミカルプロセスが二酸化炭素ガスを回収しこれを原料として上記ＬＰＧ等の合成燃料を人工合成する。これにより、二酸化炭素の循環的回収・削減が可能となり、大気中の二酸化炭素ガス濃度上昇を防ぐことができるようになる。

h. 環境保護の先進国として台頭: 温暖化や環境汚染などの環境問題は、将来的に人類に深刻な影響を及ぼす可能性がる。生態系の崩壊、極端な気象、海面上昇などがその一部である。環境保護は、長期的な持続可能性を確保し、地球と私たちの未来のために重要である。

弊所熱回生ﾊﾞｲﾅﾘｰｴﾝｼﾞﾝ搭載型閉鎖サイクル熱交換発電システムｔｈｅ ＣＨＥＧＰＧ ｓｙｓｔｅｍとAERI合成燃料ケミカルプロセスとを有機的に結合して機能させることにより、 世界的に後進国扱いを受けている環境保護の政治・経済・科学分野で、我が国は環境保護の先進国・リーダーとして台頭できる。

i. 持続可能な経済モデルの先進国として台頭:  経済は社会の基盤であり、雇用、生活水準、イノベーション、社会的な発展に寄与する。資本主義は多くの国で主流であるが、その運営方法については改善の余地がある。弊所熱回生ﾊﾞｲﾅﾘｰｴﾝｼﾞﾝ搭載型閉鎖サイクル熱交換発電システムｔｈｅ ＣＨＥＧＰＧ ｓｙｓｔｅｍとAERI合成燃料ケミカルプロセスとを有機的に結合して機能させることにより、 我が国は環境保護と経済のバランスをとった持続可能な経済モデルを追求する先進国に変貌することができる。

j. グリーン経済の促進: 環境破壊が止められない現行資本主義諸国の中で、環境に優しい取り組みを実現した最先端のグリーン経済・グリーン産業のリーダーとして台頭できる。このため、再生可能エネルギー、環境技術、環境に配慮した製品・サービスなどの分野への諸外国からの投資を増やすことができるようになる。グリーン経済・グリーン産業は、環境保護と経済成長を両立させる究極の試みといえる。

k. 国際協力での主役・盟主の地位獲得: 環境問題は国際的な性格を持っており、単一の国家だけでは解決が難しい。弊所熱回生ﾊﾞｲﾅﾘｰｴﾝｼﾞﾝ搭載型閉鎖サイクル熱交換発電システムｔｈｅ ＣＨＥＧＰＧ ｓｙｓｔｅｍとAERI合成燃料ケミカルプロセスとを有機的に結合した複合技術を諸外国に輸出する国際協力を提供することにより、資本主義の中で環境保護を組み込む方法を模索し、経済と環境の調和が可能で持続可能な未来を築く現実的な解答を諸国に提案できるようになり、グリーン経済・グリーン産業において、国際的勝者となることができる。

液体水素を海外から日本へ輸入する場合の主要な輸送手段ごとの問題点と課題について、技術的側面と経済的側面から解説する。

１．液体水素タンカー：

a. 技術的側面の問題点と課題：

    • 断熱と保冷技術の要求：液体水素は極めて低温で液体化されるため、高度な断熱と保冷技術が必要である。断熱材料や冷却装置の効率的な選定が求められる。

    • 安全対策の必要性：液体水素は高い爆発リスクを持つため、船舶内での安全対策が重要である。漏洩や火災のリスクを最小限に抑える技術と装置の開発が求められる。

b. 経済的側面の問題点と課題：

    • 建造・運航コスト：液体水素タンカーの建造と運航には高いコストがかかります。特に断熱と保冷技術の実装や安全対策のコストが影響を及ぼす。

    • 充填・排出設備の整備：液体水素の充填と排出を行うための設備も整備が必要である。これに伴うコストも検討する必要がある。

２．特殊な液体ガスタンクコンテナ：

a. 技術的側面の問題点と課題：

    • 断熱と保冷技術の設計：液体水素を保持するためのコンテナの断熱と保冷技術の設計が求められる。保温性能を最適化することが重要である。

    • コンテナ内の圧力と温度管理：液体水素の圧力と温度を適切に管理し、安定した状態で輸送するための技術が必要である。

b. 経済的側面の問題点と課題：

    • 建造コストと保冷技術の維持費：特殊な断熱タンクを備えたコンテナの建造コストと、保冷技術の維持費が経済的な要因として影響を与える。

    • 輸送手段の柔軟性とコスト：複数の輸送手段に適用できるため、地域ごとの需要に合わせて輸送手段を選択することが経済的に重要である。

以上の点を考慮しながら、液体水素の海外輸送は技術的な困難さや経済的なコストをバランスさせながら検討される必要がある。安全性、持続可能性、コスト効率を最適化するために、様々な要素を総合的に評価することが重要である。

3. 液体水素パイプライン（Liquid Hydrogen Pipelines）：

     • 長距離の液体水素輸送にはパイプラインが利用されることも考えられる。

     • パイプラインの設計と建設には高度な技術が必要であり、維持管理も重要である。

4. 輸送船やコンテナ船の改造：

     • 既存の船舶を液体水素の輸送に適した形に改造することも可能である。

     • コンテナ船のコンテナ内に液体水素を保持するための特殊な設備を設置する。

5. 航空輸送（Air Transport）：

     • 高度な断熱設備を備えた専用の航空機を使用して、液体水素を輸送することも考えられる。

     • 航空輸送は迅速な輸送が可能ですが、航空機の特殊な設計と技術が必要である。

これらの輸送手段は、液体水素を効率的かつ安全に輸送するために様々な要素が考慮されている。選択する輸送手段は、輸送距離、安全性、環境への影響、コスト、インフラの可用性などに基づいて決定されることになる。

 

６．有機ケミカルハイドライド法を用いた液体水素の搬送

 

A. 有機ケミカルハイドライド法と、液体水素への応用

a. 有機ケミカルハイドリド法（organic chemical hydride method）は、水素ガスの生成、貯蔵、輸送、および放出に関連するプロセスで、有機化合物を介して水素を取り扱う方法である。この方法は、水素エネルギーの生産と利用におけるさまざまなアプリケーションで使用されている。以下に、有機ケミカルハイドリド法と液体水素への応用について詳しく説明する。

 

b. 有機ケミカルハイドリド法の基本原理:

    1. 水素の吸収: 有機ケミカルハイドリド（通常は有機ボラン化合物）は、水素ガスを吸収する。この反応は通常、高温で行われ、水素ガスが有機ハイドライドとして化学的に結合する。これにより、水素を安全に貯蔵できる。

    2. 水素の放出: 水素が必要なとき、有機ハイドライドを加熱または他の方法で処理することで、水素ガスが再び放出される。この反応は逆反応で、水素ガスが有機ハイドライドから分離される。

3. 安全性と取り扱いの容易さ: 有機ケミカルハイドリドは、水素を取り扱うための高圧や極低温を必要とせず、水素の安全性と取り扱いの容易さを向上させる。

 

B. 液体水素への応用:

    1. 水素輸送: 有機ケミカルハイドリド法は、液体水素の輸送に使用できる。水素を有機ハイドライドとして吸収し、必要な場所に液体水素として供給する際に再び水素ガスとして放出できる。これにより、液体水素を遠隔地に供給することが可能になる。

    2. 液体水素の貯蔵: 有機ケミカルハイドリド法を使用して水素を吸収し、液体水素として貯蔵することができる。これにより、液体水素を長期間保管でき、需要に応じて取り出すことができる。

    3. 水素供給: 液体水素を必要とするさまざまな用途に供給できる。例えば、燃料電池車、ロケット、工業プロセス、およびエネルギー発電など、水素を利用する多くの分野で利用されている。

    4. エネルギー密度の向上: 有機ケミカルハイドリド法を使用すると、液体水素のエネルギー密度が向上し、コンパクトな容器内で大量の水素を保管できる。

    5. 安全性向上: 液体水素の取り扱いが安全であり、高圧および低温でのリスクを軽減する。安全性向上は特に水素エネルギーの普及に重要である。

有機ケミカルハイドリド法は、液体水素の取り扱いを効率的かつ安全に行うための有望な方法の一つである。そのため、水素エネルギーの発展において重要な役割を果たす可能性がある。しかし、さらなる技術の改善や経済的な課題の克服が必要である。

 

C. 有機ケミカルハイドライド法を用いた液体水素の搬送方法

有機ケミカルハイドライド法を用いた液体水素の搬送方法は、液体水素を安全かつ効率的に運搬し、保管するための方法である。この方法は、水素ガスの高い圧力や低温下での取り扱いを回避し、液体水素を取り扱う際の安全性を向上させるために利用される。以下に、有機ケミカルハイドライド法を用いた液体水素の搬送手順を詳述する。

    1. ケミカルハイドライドの選択： まず、液体水素を搬送するための適切な有機ケミカルハイドライドを選択する。有機ケミカルハイドライドは、水素を吸収・放出する能力を持つ有機化合物である。一般的な有機ケミカルハイドライドには、アンモニアボラン、シクロヘキサンボラン、ジボランなどがある。

    2. 水素の吸収： 選択した有機ケミカルハイドライドを液体水素の近くに配置し、液体水素中の水素ガスを吸収させる。このプロセスは通常、低温と高圧の条件下で行われます。水素がケミカルハイドライドに吸収されると、有機ケミカルハイドライドは水素を安定な形で保持する。

    3. 液体水素の輸送： 液体水素が搬送される際、ケミカルハイドライドと水素の吸収反応が逆反応に切り替わり、水素ガスが放出される。これにより、水素ガスが液体水素として取り出され、輸送容器内に液体水素が蓄積される。このプロセスは徐々に行われ、必要な液体水素量を確保するために調節される。

    4. 安全性と運搬： 液体水素を輸送する容器は、適切な断熱材と冷却装置で覆われており、液体水素を低温で保持する。また、安全性の確保のために、液体水素輸送容器は圧力を制御し、適切な通気装置や安全弁を備えている。運搬中に水素ガスが漏れないように密閉されている。

    5. 目的地での取り扱い： 液体水素が目的地に到着したら、液体水素を必要な用途に供給する。供給時には、ケミカルハイドライドとの反応を逆にして水素ガスを取り出し、使用する。

有機ケミカルハイドライド法を用いた液体水素の搬送は、液体水素の取り扱いを簡素化し、安全性を高めるために有用な方法である。特に液体水素を遠隔地や特殊な環境に輸送する場合に役立つ。

 

D. 有機ケミカルハイドライド法を用いた液体水素の搬送方法のメリットとデメリット

有機ケミカルハイドライド法を用いた液体水素の搬送方法にはいくつかのメリットとデメリットがある。以下にそれぞれ詳述する。

 

a. メリット:

    1. 安全性の向上: 有機ケミカルハイドライド法は、液体水素の高い圧力や極低温下での取り扱いを回避するため、安全性を向上させる。液体水素の取り扱いは高リスクであるため、この方法は事故のリスクを低減する。

    2. 輸送の便益: 液体水素をケミカルハイドライドに変換して輸送することで、液体水素の取り扱いが容易になり、輸送距離が延長できる。これにより、液体水素を遠隔地に供給することが可能になる。

    3. 液体水素の安定性: 有機ケミカルハイドライドは、水素を安定的な形で保持する。これにより、液体水素を長期間保管することができ、需要に応じて取り出すことができる。

4. エネルギー密度の向上: ケミカルハイドライド法を使用すると、水素を比較的コンパクトな容器に貯蔵でき、液体水素のエネルギー密度が向上する。

 

b. デメリット:

    1. エネルギー効率の低下: ケミカルハイドライド法は、水素を吸収および放出するためにエネルギーを必要とする。この過程でエネルギー損失が発生し、エネルギー効率が低下する可能性がある。

    2. 化学物質の取り扱い: ケミカルハイドライドは、取り扱いが必要であり、特に高い圧力や低温での取り扱いが必要な場合がある。これにより、設備や材料の特別な要件が必要となり、コストがかかることがある。

    3. リサイクルと廃棄物処理: ケミカルハイドライド法を使用すると、使用済みの有機ケミカルハイドライドをリサイクルする必要があり、廃棄物処理が課題となることがある。

    4. 反応速度の制限: ケミカルハイドライド法の反応速度は遅いことがあり、特に大規模な水素供給システムでは適切な反応速度を確保するために設備を拡充する必要がある場合がある。

有機ケミカルハイドライド法を用いた液体水素の搬送は、特定の用途において非常に有用である一方で、エネルギー効率や設備要件に関連する課題も存在する。そのため、具体的な用途や要求事項に応じて、この方法の適切さを検討する必要がある。

 

E. 有機ケミカルハイドライド法を用いた液体水素の搬送方法を実用化するための課題

有機ケミカルハイドライド法を用いた液体水素の搬送方法を実用化するためには、技術面と経済面においていくつかの課題が存在する。以下にそれらを詳述する。

 

a. 技術面の課題:

    1. 反応速度の向上: 有機ケミカルハイドライド法は反応速度が遅いことがあり、液体水素の供給を効率的に行うためには反応速度の向上が必要である。触媒や反応条件の最適化が必要である。

    2. エネルギー効率の改善: ケミカルハイドライド法はエネルギー効率が低い傾向があり、水素の吸収および放出のプロセスにおけるエネルギー損失を削減する技術の開発が必要である。効率的な熱交換システムやエネルギー回収装置の導入が考えられる。

    3. 材料の耐久性: ケミカルハイドライド法を使用する際には、高圧や低温での取り扱いに耐える材料が必要である。材料の耐久性を向上させ、安全性を確保するための研究が必要である。

4. リサイクルと廃棄物処理: 使用済みの有機ケミカルハイドライドをリサイクルし、廃棄物処理を行う方法の開発が重要である。環境への影響を最小限に抑えるための処理方法が求められる。

 

b. 経済面の課題:

    1. コスト削減: 有機ケミカルハイドライド法を用いた液体水素の搬送は、設備や材料、エネルギーのコストが高いことがある。技術の改善やスケールメリットを活かし、コストを削減する戦略が必要である。

    2. 競争力: 液体水素の搬送市場は競争が激化しており、他の液体水素供給方法との競争に対応するために、価格競争力を維持する必要がある。

    3. 規制と安全規格: 液体水素の取り扱いには高い安全性基準が必要であり、これに適合するためには規制を順守し、安全規格を確立する必要がある。規制遵守に伴うコストも考慮する必要がある。

    4. 市場需要と供給: 液体水素の需要と供給のバランスを維持することが重要である。需要の変動に対応できる柔軟な供給チェーンを構築する必要がある。

有機ケミカルハイドライド法を実用化するには、これらの技術面と経済面の課題に取り組む必要がある。研究開発、イノベーション、市場への適切な戦略の選択が、この技術を持続可能で効率的な方法として確立するために重要である。

 

F. 有機ケミカルハイドライド法を用いた液体水素の搬送方法の実用化の可能性

有機ケミカルハイドライド法を用いた液体水素の搬送方法の実用化について、技術的観点と経済的観点の両方から可能性を詳述する。

 

a. 技術的観点:

    1. 技術成熟度: 有機ケミカルハイドライド法は既に一部の研究実験で使用されており、理論的な基盤は確立されている。技術の成熟度は高まっており、反応速度の向上や材料の耐久性向上に関する研究が進行中である。

    2. 効率向上: 技術の改善により、エネルギー効率が向上している。触媒の開発や反応条件の最適化により、水素の吸収および放出プロセスの効率が向上し、エネルギー損失が削減されている。

    3. 安全性: 安全性に関する技術的な課題にも取り組まれており、高圧や低温下での取り扱いに耐える材料の研究が行われている。これにより、液体水素の取り扱いがより安全になっている。

4. リサイクルと廃棄物処理: 使用済みの有機ケミカルハイドライドをリサイクルする方法や、廃棄物処理の技術が開発されつつある。環境への影響を最小限に抑えるための取り組みが進行中である。

 

b. 経済的観点:

    1. コスト削減: 技術の進歩やスケールメリットを活かし、液体水素の搬送コストを削減する取り組みが行われている。設備コストやエネルギーコストの削減が、経済的な実用化に向けた重要な要素である。

    2. 競争力: 液体水素供給市場は競争が激化していますが、有機ケミカルハイドライド法は他の供給方法と競争するポテンシャルを持っている。特に遠隔地や特殊な用途において、安全性と効率性が競争力を提供する。

    3. 持続可能性: 液体水素の搬送は、持続可能なエネルギー供給において重要な要素である。有機ケミカルハイドライド法を用いた搬送方法が環境に優しい方法であれば、その持続可能性はより高まる。

    4. 需要と供給のバランス: 液体水素の需要が増加するにつれて、有機ケミカルハイドライド法を用いた搬送が需要に応じた供給を提供できる可能性がある。これにより、市場における需要と供給のバランスを維持するのに役立つでしょう。

結論として、有機ケミカルハイドライド法を用いた液体水素の搬送方法は、技術的に成熟しつつあり、経済的な実用性も向上している。持続可能なエネルギー供給への需要が高まる中、この方法が将来的に実用化される可能性は高いと言えますが、まだ課題が残っており、研究と開発が続けられる必要がある。

現在、水素ガスＨ２と二酸化炭素ガスＣＯ２から合成メタンを作成しようとする試みへのメタネーション技術が発表されている。

１．メタネーション技術概説
・メタネーション技術は、再生可能エネルギーから製造した水素に二酸化炭素ガス（ＣＯ２）を反応させて都市ガスの主成分「ｅ－メタン」を合成するものであって、水素活用による脱酸素化への貢献を目指すものである。

・メタネーション技術では、10年後を目安に都市ガスの１％にｅ－メタンを取り入れる目標を掲げている。
港湾部にすでに存在するガス製造所や製油所における導管や港湾など既存インフラをメタネーション施設として活用できるとして、ガス製造所や製油所にメタネーション施設を建設するとしている。

・メタネーション技術はメタンの合成過程で二酸化炭素ＣＯ２を使うことで、メタンを燃やした際に出る二酸化炭素ＣＯ２を相殺できる。その前段階で、水を電気分解して水素Ｈ２を製造する際に再エネを利用し、さらに脱炭素につなげるとしている。

・メタネーション技術は触媒を利用し、技術がすでに確立されているタイプだが、国内での大規模製造による商用化は実現していない。

・メタネーション技術では、太陽光や風力などの再エネルギーによる発電は海外の方が適地が多く、安価な電力を使えるため、水素Ｈ２は海外で製造するケースが多いとしている。

・海外で調達した水素Ｈ２を液化し、液化素水素を液化水素タンカー（運搬船）で日本国内のメタネーション施設へ搬入する。大気中の二酸化炭素ガスＣＯ２を回収し、これをメタネーション施設でｅ－メタンに合成し、都市ガスとしてガス導管網を経由させて顧客に供給する計画である。

・ｅ－メタンは天然ガスの主成分と同じであるため、既存のガス導管網を使って供給でき、新規投資を抑えることができる。
石油・石炭が使われている産業分野を中心に、ｅ－メタンが普及すれば脱炭素化に貢献できる、二酸化炭素ＣＯ２を排出しない水素サプライチェーン（供給網）の構築を進めることができるとされている。

２．メタネーション技術の課題と解決方法
メタネーション技術は、水素ガス（H2）と二酸化炭素ガス（CO2）から合成メタンガス（CH4）を生成するプロセスである。これは、エネルギーの貯蔵や再生可能エネルギーの効率的な利用において重要な役割を果たす可能性があるが、いくつかの課題が存在する。以下に、これらの課題とそれに対する解決方法を説明する。
課題1: 水素供給生成の課題
水素はメタネーションプロセスの中核的な材料であり、効率的な供給と生成が必要である。水素は高エネルギー要求のプロセスであるため、持続可能な供給源が必要である。
解決方法:
1.    再生可能エネルギー源からの水素生成: 太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーを利用して水電解やバイオガスからの水素生成など、持続可能な水素供給源を開発する必要がある。
2.    高効率の水素製造プロセス: 高温高圧水素製造や電気分解など、エネルギー効率の高い水素生成プロセスを研究し、実用化する必要がある。
課題2: 二酸化炭素の収集と供給の課題
二酸化炭素は、メタネーションプロセスにおいて効率的に収集し供給するする必要がある。特に、大規模な供給と長期間の貯蔵が課題である。
解決方法:
1.    カーボンキャプチャ技術の利用: 工業プロセスや発電所からの二酸化炭素の回収と貯蔵にカーボンキャプチャ技術を活用する必要がある。
2.    二酸化炭素供給の効率化: 二酸化炭素供給チェーン全体を効率化し、供給源からプロセスに至るまでの効率的な流れを確立する必要がある。
課題3: エネルギー効率の向上
メタネーションプロセスは高エネルギー要求を持つため、エネルギー効率の向上が求められます。効率的な反応条件とプロセスが必要である。
解決方法:
1.    触媒の改善: 高効率の触媒を開発し、反応速度と選択性を向上させる必要がある。
2.    反応条件の最適化: 温度、圧力、反応時間などの条件を最適化し、エネルギー効率を高める必要がある。
3.    熱回収とプロセス統合: プロセス内で発生した熱を回収し、エネルギーの浪費を最小限に抑える方法を採用する必要がある。
これらの課題への対処と解決策の探求により、メタネーション技術は持続可能なエネルギー供給への貢献を実現する可能性を秘めています。科学的研究と技術開発が、これらの課題を克服する鍵となる。
 

１．テラワット以上の発電能力を持つ単一の発電方式は何か？

 XYRONIXでは、ペタワット（Petawatt=1,000 Terawatt）クラス以上の発電能力を持つ単一の発電方式の研究開発を進めてきた。

この度、単一の発電方式として世界で初めてテラワット（1兆ワット）以上のPetawatt級の発電能力を持つ熱回生ﾊﾞｲﾅﾘｰｴﾝｼﾞﾝ搭載型閉鎖サイクル熱交換発電システム『the CHEGPG system』を公式に発表した。

現在の発電方式（火力、風力、原子力、再生エネルギー等）だけでは、現状では、複数の異なる発電方式や複数の発電所を組み合わせても、せいぜい数～10数Megawatt級の電源供給を実現するのが限界であって、単一の発電方式としてTerawatt級電力供給能を有する発電方式は考案されていない。

熱回生ﾊﾞｲﾅﾘｰｴﾝｼﾞﾝ搭載型閉鎖サイクル熱交換発電システムthe CHEGPG systemは単一の発電方式で、数10Megawattを遥かに超えたTerawatt乃至Petawatt級の巨大な電力供給を２４時間常時安定にかつ持続的に実現できる大規模エネルギーシステムを構築するための唯一の手段といえる。

２．Terawatt級発電能を有する発電方式：熱回生ﾊﾞｲﾅﾘｰｴﾝｼﾞﾝ搭載型閉鎖サイクル熱交換発電システムthe CHEGPG system：

２．１　megawatt級発電方式

a. 原子力発電: 原子力発電は高出力を持つ発電方式の一つで原発１基当たり（単一の発電方式）で1Gigawatt程度の発電能を有しているが、1,000テラワット（1テラワット＝1兆ワット）を超える発電を単独で提供すること技術的に難しく、1~10Gigawatt(1ギガワット＝10億ワット）クラスにとどまっている。しかし、多数の原発を運用し、それらを統合することで、非常に大規模な電力供給が可能である。ただし、廃炉、使用済み核燃料廃棄、核汚染水廃棄と放射能汚染（海洋投棄）の３つの問題が全く解決できないことが致命傷となって、再生可能エネルギーとしてEUで認定されたとしても、今後原発数が飛躍的に増えることは考え難い。

b. 太陽光発電: 太陽光発電は広範囲に太陽光パネルを設置することで、10Megawattクラスの大規模な発電能を実現できる可能性がある。しかし、10Megawattクラスの発電能力を提供するには、複数の発電所を組み合わせた大規模エネルギーシステムを構築する必要があり、そのために、数100ha以上の広大な面積が必要でる。このような土地の確保の際の森林伐採や林野、山林破壊等の環境破壊、出力安定が望めないかまたは安定性確保のための膨大な蓄電設備投資を必須とすることが足枷となって、太陽光発電葬式の複数の発電所（発電施設）を組み合わせたTerawatt（テラワット）クラスの大規模エネルギーシステムの実現は現実的に難しい。

c. 風力発電: 日本国内の風力発電の累計導入量は2021年末時点で2,574基合計で発電能は4,581MW(約4.6Gigawatt)であり、標準的な原発（1Gigawatt=100万kW）4.5基分である。1基あたりの出力を見ると、2006年度以降では設備容量1MW以上の機種が大部分を占めるようになった。

多数の風力タービンを海洋上で組み合わせた風力発電ファームを設置することで、大規模な発電容量を実現する上等手法を用いる以外には大発電能を実現する可能性は考え難い。風力発電は太陽光発電と同じように、風力発電に適した広大な発電用地（面積）を洋上（主として海岸線沿岸）に確保する必要があるが、このような洋上発電に適した穏やかな海では風力に問題があり、風力発電方式に適した海上用地は限定される。このため、100gigawattを超えて1,000テラワット以上の発電能力を提供することは、複数の風力発電施設を組み合わせる手法を用いたとしても、これは事実上不可能である。

d. 水力発電: 大規模な水力発電所を組み合わせることで、１基当たり（単一の発電方式）で1,000テラワット以上の発電容量を提供できる可能性がある唯一の発電方法である。ただし、水力発電は特定の地理的条件が必要であり、しかも大規模な水力発電所を組み合わせることは事実上不可能である。

e. 地熱発電: 現行の地熱発電（geothermal power　以下、ウェット型地熱発電）とは、地熱（主に火山活動による）を用いて行う発電のことである。再生可能エネルギーの一種とされるが、再生するかどうかは不明であり、太陽の核融合エネルギーを由来としない、数少ない発電方法の一つでもある。ウランや石油・石炭等のいずれは枯渇するエネルギーに依存はしないが、地熱の原因（マグマの対流、放射性物質の崩壊熱や化学的な発熱）には依存する。有害な噴出物の処理等、注意深く利用すれば地球温暖化や大気汚染への対策手法ともなることから、環境保全とエネルギー安全保障の観点から各国で利用拡大が図られつつある。

ウェット型地熱発は、地熱によって生成された水蒸気により発電機に連結された蒸気タービンを回すことによって電力を発生させる。地熱という再生可能エネルギーを活用した発電であるため、運転に際して温室効果ガスの一つである二酸化炭素の発生が火力発電に比して少なく、燃料の枯渇や高騰といった問題がない。また、太陽光発電や風力発電といった他の主要な再生可能エネルギーを活用した発電と異なり、天候、季節、昼夜によらず安定した発電電力量を得られる。資源量も多く、特に日本のような火山国においては大きな潜在力を有すると言われる。一方で、「探査・開発に費用と期間を要する」、「温泉の湧出湯量の減少」、「枯渇を懸念する観光業界や地元自治体からの反対」、「初期費用が高い」、「火山噴火などの自然災害に遭遇しやすい」等の難点もある。

上述のように、上記温水や水蒸気を熱源とするウェット型地熱発電は特定の地域で大規模な電力供給を提供できるが、温水（地下水）や水蒸気等の地熱リソースが温泉地帯に限られており、音かつ地熱リソースの採掘に伴う地下水枯渇や地盤沈下、地震等の災害を引き起こすため、温泉事業者や観光業者、地元住民からの反対が強固であり、設置可能な場所に制約がある。

このため、１基当たり（単一の発電方式）で1,000テラワット以上の発電能力を提供するには、複数のウェット型地熱発電施設を組み合わせることが必要であるが、これは事実上不可能である。

2.2  1,000テラワット級電力受給：

a. 従来の発電方式では、１基当たり（単一の発電方式）で1,000テラワット（1テラワット＝1兆ワット）の発電能を有する発電方式を複数基組み合わせて1,000テラワット以上の電力の安定かつ持続的供給を実現することは現実的に困難であった。1,000テラワット以上の電力の安定かつ持続的供給を実現するには、異なるエネルギー源（原子力、風力、太陽光等）を組み合わせ、国際的なエネルギーネットワークを構築することが必要となるが、これは実質上不可能であろう。また、1,000テラワット以上の電力（発電能）の安定かつ持続的供給の実現には 、エネルギーの分散供給と効率的な電力伝送もが鍵となるが、送電ロスが甚大であり、かつ持続可能性と環境への影響も無視できず、異なるエネルギー源を組み合わせても1,000テラワット以上の電力の安定かつ持続的供給の実現は難しい。

b. 火力発電方式、再生エネルギー発電方式（太陽光発電、風力発電方式）、原子力発電方式、水力発電方式等の現実的な発電方式では、テラワット単位の発電能力を提供することは非常に困難で、複数の異なる発電方式や多数の発電所を組み合わせることが一般的である。

c. 最も高出力の発電方式の一つは原子力発電方式であり、単一の原発が数ギガワット（1ギガワット＝10億ワット）の発電能力を持つことができる可能性が残っている。しかし、1テラワットを超える発電能力を持つ原発を単独で建設・運用することは通常行われていない。原子力発電のテラワット単位の発電能力を提供するためには、多数の原発を建設・運用し、それらを統合する必要があるが、数１００基の原発を送電線で統合接続することは、原発数から考えても、事実上不可能である。

d. 他の再生可能エネルギー源（太陽光、風力等）や化石燃料（石炭、重油、LNG等）に基づく発電方式は、数ギガワットクラスの大規模な発電容量を提供できるが、通常は複数の施設を組み合わせて数ギガワットクラスエネルギー供給を構築するのが限界である。

2.3 エネルギー安全保障：

a.  100%近く海外輸入に依存せざるを得ない化石燃料（石炭、重油、LNG等）に基づく発電方式は、日本国内において国内産発電エネルギー源を用いた100%完全自給自足型であるAERIの熱回生ﾊﾞｲﾅﾘｰｴﾝｼﾞﾝ搭載型閉鎖サイクル熱交換発電システムthe CHEGPG systemと異なり、エネルギー供給源を海外から確保する必要があり、恒久的かつ持続可能かつ国際的なエネルギーインフラの確保及びエネルギー安保が必須とする。これは、近未来に迫りつつあり回避不可能である環境問題下でのエネルギー枯渇・争奪戦を考慮すると、我が国のエネルギー安全保障の点で致命傷である。

出力が不安定であるだけでなく（課題１）、瞬時の電力需要ピークへの対応（課題２）が課題となっている再生可能エネルギー源（太陽光、風力等）に基づく発電方式は、多様なエネルギー源の統合によってしか課題１，２に対応できないが、たとえ統合できたとしても、その出力不安定が致命傷となって課題１，２を解決できるとは言いがたい。

b. 環境問題下でゼロCO２を達成しかつ電気自動車汎化社会実現するためのラワット級電力需要に対応できる発電方式は、エネルギーの安定供給テラワット単位の発電能力を持つ単一の発電所は熱回生ﾊﾞｲﾅﾘｰｴﾝｼﾞﾝ搭載型閉鎖サイクル熱交換発電システムthe CHEGPG systemを除いては技術的に不可能である。

c. しかも、熱回生ﾊﾞｲﾅﾘｰｴﾝｼﾞﾝ搭載型閉鎖サイクル熱交換発電システムthe CHEGPG systemは、従来のウェット型地熱発電のように熱水源・温泉源地帯に限定されることなく、日本国土内のほぼ任意の場所所望の発電能を備えたに発電所を設営でき、自足自給の地熱エネルギーのみを用い単独で独立して1,000Terawattクラスの巨大な電力を24時間安定に持続して地域に供給し続けることができる。

3. 電気自動車普及で原発何基分の電力が電力不足になるか？

 

3.1 豊田発言：日本自動車工業会の豊田章男社長は、2020年12月の記者会見において、「すべて電気自動車（電気自動車）になるとどういうことになるかを試算した」とし、「国内での年間の乗用車販売（約400万台）がすべて電気自動車になり、保有台数（現状6200万台規模）もすべて電気自動車になると、電力ピーク時の発電能力は現状より10～15％増強する必要がある」とした上で、「その能力増は、原子力発電だと10基、火力発電だと20基程度に相当する」と述べた。

加えて、電気自動車普及に伴う充電設備については、14～37兆円のインフラ投資が必要で、電気自動車に搭載するバッテリーの供給能力は現状より約30倍（設備投資額は約2兆円）、電気自動車の完成時に充電する必要電力は1家庭で1週間分の消費分に相当するなどの試算結果も明らかにした。

3.2 検証：

a. 東京電力の柏崎原子力発電所の1基あたりの出力は110万～135.6万キロワット（kW）である（沸騰水型軽水炉110万kW、改良型沸騰水型軽水炉135.6万kW）。関西電力の大飯原子力発電所の1基あたりの出力は118万kWである。以上は国内の代表例だが、既存の原子力発電所の出力は、110万kW規模と見当をつけることができる。それが10基となると、総発電量は1,100万kWになる。

b. 国内における1日の消費電力量は、2001年に最高に達し、以後、やや低下傾向となり、2022年1月には1億5,100万kWであった。その10％は24時間で1500万kWになる。豊田氏発言における『既存の原子力発電の10～15％』というおおよそ一致する。

c. 次に、電気自動車1台当たりのリチウムイオンバッテリー容量は車種により幅がある。そこで標準車として40kWh（日産リーフ）を想定し、これを基に、発電能力を増強した分（＝1,100万kW）で満充電にできる電気自動車の台数を試算すると、27万5,000台と計算できる。これは、国内保有台数6,200万台0.4％に過ぎない。

d. 一日に6,200台の１０％、620万台が充電するとすると、24,800万kW（2億4,800kW）が必要となる。1ギガワット＝10億ワットであるから、0.248GWとなる。原発10基分で0.4％の電気自動車の充電が可能であり、電気自動車全体の１０％が充電可能となるためには、原発23基（0.248GW）が必要となる。電気自動車全体の５０％が充電可能となるためには原発１１３基（1.24GW）が、電気自動車全体の８０％が充電可能となるためには原発180基（1.984GW）が、電気自動車全体の１００％が充電可能となるためには原発２３０基（2.48GW）が必要となる。

e. 前述したように、GWクラスの発電能の可能性を備え、かつ安全性・安定性・持続可能性の3つをすべて満たすことは、（１）廃炉、使用済み核燃料廃棄、核汚染水廃棄と放射能汚染（海洋投棄）の３つの問題が全く解決できない原子力発電にも、（２）森林伐採や林野、山林破壊等の環境破壊、出力安定が望めないかまたは安定性確保のための膨大な蓄電設備投資を必須とする再生エネルギー発電方式の太陽光発電、（３）風力発電に適した広大な発電用地（面積）を洋上（主として海岸線沿岸）に確保する必要があるが、このような洋上発電に適した穏やかな海では風力に問題があり、風力発電方式に適した海上用地は限定される再生エネルギー発電方式の風力発電、特定の地理的条件が必要であり、しかも大規模な水力発電所を組み合わせることは事実上不可能な水力発電のいづれの発電方式にも難しい。

以上の理由に加えて、（１）上記エネルギー安全保障を担保でき、（２）温暖化抑止、および（３）カーボンニュートラルだけでなく（４）CO２ゼロ等我が国が解決の糸口さえ見いだせないでいる致命的諸問題を一挙に解決できるのは、１基当たり（単一の発電方式）で1,000テラワット（1テラワット＝1兆ワット＝1,000MW）の発電能を秘めた熱回生ﾊﾞｲﾅﾘｰｴﾝｼﾞﾝ搭載型閉鎖サイクル熱交換発電システムthe CHEGPG systemのみであることがわかる。

 

 

END

１．カーボンニュートラル・カーボンリサイクルシステム 型AERI合成燃料ケミカルプロセス（グリーン合成燃料生産技術）

・XYRONIX CPRPORATIONは、電気自動車の普及限界を指摘し、2030年までに二酸化炭素（CO2）排出量をピークアウトして2060年までにカーボンニュートラルを実現するためには電気自動車よりもハイブリッド車が有利であり、さらには合成燃料（LPGやLNG、メタノール）をグリーン燃料とするハイブリッド車がグリーン燃料自動車として最も環境にやさしい選択肢であるという野心的な目標を掲げ、カーボンニュートラル・カーボンリサイクルシステム 型AERI合成燃料ケミカルプロセス（グリーン合成燃料生産技術）の研究開発を進めている。

・XYRONIXは2003年、電気自動車を代替できるグリーン燃料自動車のモデルを検討する、グリーンメタノール、グリーンLPG、グリーンLNGなど、ガソリン（化石燃料）を置き換える新たなグリーン燃料（合成燃料）の製造方法としてカーボンニュートラル・カーボンリサイクルシステム 型AERI合成燃料ケミカルプロセス（グリーン合成燃料生産技術）を発表した。

・この度AERIは2022年9月16日、メタノール自動車（グリーン燃料自動車）の普及を加速させるために、グリーン・メタノール製造技術 であるカーボンニュートラル・カーボンリサイクルシステム 型AERI合成燃料ケミカルプロセス（グリーン合成燃料生産技術）の基礎研究を完了した。

・一般に「木精」と呼ばれるメタノールは単純な有機化学物質であり、石炭、天然ガス、バイオマスや貯留した二酸化炭素を含むさまざまな原料から製造できる。燃料としての利点は明らかだ。メタノールは、従来の燃料と同じくらい強力でありながら、より環境にやさしい。例えば、レースカーではメタノールがすでに広く利用されている。エンジンの冷却効果が高いと同時に、馬力を向上するからだ。長距離輸送など場合によっては、メタノール駆動車は電気自動車よりも手頃で信頼性が高い選択肢になり得る。

・XYRONIXの主席研究員、Quantum Physicist and Brain Scientist 神室一翔教授（理学博士＆工学博士）によると、『メタノールエンジンは、ディーゼル排気の問題を起こすことなく、ディーゼルエンジンと同等の効率を達成できる』という。神室教授は、米国内の交通運輸にメタノールを使用する可能性について研究してきた人物だ。

・XYRONIXは2003年以来10年間にわたって、汚染が少なく、化石燃料（ガソリン）への依存がない未来へガソリン自動車産業を移行する方法としてグリーンメタノール 燃料（グリーン合成燃料）の研究開発を重ね、試験的にメタノール自動車（グリーン燃料自動車）へ運用してきた。

２．中国のメタノール活用実験動向

・現在、中国は代替燃料についてより真剣な姿勢を見せ始めている。それを改めて裏付けるのが、メタノール自動車（グリーン燃料自動車）の基準を起草し、関連産業を支援した昨年の取り組みに加えて、政府の最近の動きである。中国の自動車メーカーが業界を変える新たなイノベーションを探し求める中、メタノールはようやく世間の注目を集めるようになった。電気自動車と同様に、商業的な成功を収めると同時に、中国が気候テックにかける野心を政治的に高める可能性を秘めている。

・2022年9月現在、中国はメタノールのグローバルリーダーだ。世界のメタノールのおよそ6割を中国が製造し、国内で使用している。これまでのところ、その大半はプラスチック製造に使われている。

・中国は、2012年にメタノール自動車（グリーン燃料自動車）の実験を開始した。いくつかの都市で走らせるモデルの開発を自動車メーカーに奨励し、次の6年間で、メタノール自動車（グリーン燃料自動車）が経済および環境に及ぼす影響についてデータを収集した。

・そして、メタノール自動車（グリーン燃料自動車）はガソリン自動車と比較して、二酸化炭素排出量を26％減らしながらエネルギー効率を21％高めることができるとの結論を出した。その試験段階の後で中国政府は2019年に政策発表し、特に公共交通機関、タクシーおよび政府車両のためのメタノール燃料支援を確約した。

・XYRONIX研究主幹神室教授はメタノールがトラックのような大型長距離輸送車両のための燃料として魅力的な選択肢でもあると考えている。現在電気トラックは大型バッテリーを必要とするために、従来の化石燃料トラック （ガソリントラックや軽油トラック）よりもはるかに高価だ。だがメタノールトラックは、従来型トラック（化石燃料トラック）と同様のエンジンを使用するので、化石燃料トラック とほぼ同じ費用で購入することができる。

・XYRONIX研究主幹神室教授は、『中国で道路を走り、小包を配達しているトラックの大半は、トラック運転手らが個人で所有している。トラックが高価になりすぎると、彼らはトラックを購入できなくなるかもしれない。生計を立てることさえ困難になったら、トラック運転手たちがカーボンニュートラルの達成について考える余裕など無くなってしまうはずだ』と指摘している。

・にもかかわらず、中国におけるメタノール乗用車（グリーン燃料自動車）の開発は、電気自動車のような環境にやさしい他の選択肢と比べて遅々としている。中国では10年間で、電気自動車の台数が2万台から1000万台を超えるまでに増加した。一方で、メタノール自動車（グリーン燃料自動車）の数はゼロからたった3万台に増えたのみである。

・また、中国にあるメタノール補給所数は200を下回っており、そのすべてが、試験プログラムが実施された省内に分布している。つまりメタノール自動車（グリーン燃料自動車）は、基本的にそれらの省、あるいはその街の中でしか走らせられないのだ。メタノール補給所の今後の建設は、中国のガソリンスタンド2大事業者であるシノペック（Sinopec）と中国石油天然気集団公司（China National Petroleum Corporation：CNPC）からの支援に依存する可能性が高い。この2社は、国内のガソリンスタンドの半数以上を運営しているが、今のところは両社とも、メタノール事業にさほどの関心を示していない。

・『メタノール自動車（グリーン燃料自動車）は、中国が多額の補助金を出して奨励する「新エネルギー車」のカテゴリーに含まれていない。それが、開発遅延の主な理由だ。2000年代初頭、中国は新エネルギー自動車用の規則を草案した。だがその時に対象とされたのは、ピュア電気自動車、プラグインハイブリッド、燃料電池自動車といった、電気を動力源とする自動車のみだった。従来のガソリン自動車により近いメタノール自動車（グリーン燃料自動車）は含まれておらず、その後20年間の高度成長を逃すことになった。』とXYRONIX研究主幹神室教授は解説する。

・つまり、今日のメタノール自動車（グリーン燃料自動車）は、中国の消費者にとっての実用的な選択肢ではなく、地域的実験のまま留まっているということだ。しかし、より多くの地方自治体が現在、メタノール自動車（グリーン燃料自動車）両購入者に約700ドルの補助金を支給するようになっている。ガソリンスタンドには、メタノール燃料を提供可能にするための改修に3,000ドルが出されている。そしてボルボ・カーズ（Volvo Cars）を所有する中国の大手自動車メーカー、ジーリー社（吉利汽車）は2005年からメタノール自動車（グリーン燃料自動車）の開発に着手し、今年いくつかの新モデルを販売開始している。

・ジーリー社は、『メタノール自動車（グリーン燃料自動車）の採用と普及は、健全で持続可能な交通運輸の発展へとつながる最も現実的かつ効果的な道だ』としている。ジーリー社は、現在中国国内で使用されているメタノール自動車（グリーン燃料自動車）の90%以上の台数を生産したと主張する。ジーリー社のメタノール乗用車（グリーン燃料自動車）は合わせて100億キロメートルを走行しており、同数のガソリン自動車が生み出したであろう1万9400トンの二酸化炭素排出を削減したことになる。

３．中国のカーボンニュートラル目標にメタノール自動車（グリーン燃料自動車）が与える影響

・2020年、習近平国家主席が国連総会でカーボンニュートラル誓約を発表したことで、メタノールに対する考え方の転換が起こった。『中国のカーボンニュートラルに関する全体的な開発目標は、それ以来大きな機会をもたらしました。人々は、メタノールが実質的にカーボンニュートラル燃料であることに突如気づいたようだ』とXYRONIX研究主幹神室教授は指摘する。

・従来のメタノールは、石炭や天然ガスのような化石燃料から製造されていた。だが、農業廃棄物のような再生可能資源からも作れる。XYRONIX CPRPORATIONは2022年9月16日、再生可能なCHEGPG system電力と二酸化炭素回収システムで大気中から循環回収したCO2を使って、グリーンメタノール、グリーンLPG、グリーンLNGなど、ガソリン（化石燃料）を置き換える新たなグリーン燃料（合成燃料）を製造する製造方法であるカーボンニュートラル・カーボンリサイクルシステム 型AERI合成燃料ケミカルプロセス（グリーン合成燃料生産技術）の研究開発に成功している。

 

・これは、少なくとも理論的には、自動車燃料の製造がカーボンネガティブな方法で可能なことを意味する。メタノールに由来する他の化学製品も同様だ。

現在、二酸化炭素からメタノールを製造している主要企業は、アイスランドのカーボン・リサイクリング・インターナショナル（CRI：Carbon Recycling International）だ。ジーリーは2015年にCRIへ投資し、CO2から燃料を製造する世界最大の工場を中国に建設するため提携した。工場の稼働中は、製鉄所から排出される16万トンのCO2を毎年リサイクルできる。

・グリーンメタノールを初め、グリーンLPG、グリーンLNG等のがグリーン燃料（合成燃料）として望ましいのは、大気中から循環回収したCO2を原材料としてカーボンニュートラル・カーボンリサイクルシステム 型AERI合成燃料ケミカルプロセス（グリーン合成燃料生産技術）によってクリーン生産ができるからだ。すでに大気中に排出されているCO2を除去できる合成燃料生成技術は点は括目に値する。

・2060年までにカーボンニュートラルを達成するには、グリーン燃料自動車を電気自動車と1つのカゴに入れるような愚行を冒すべきではない。グリーンメタノール燃料の利用とクリーンなカーボンニュートラル・カーボンリサイクルシステム 型AERI合成燃料ケミカルプロセス（グリーン合成燃料生産技術）を普及させれば、カーボンニュートラルの2060年目標を達成できるかもしれない。

４．ダーティーメタノールからグリーンメタノール（合成燃料）への転換

カーボンニュートラル・カーボンリサイクルシステム 型AERI合成燃料ケミカルプロセス（グリーン合成燃料生産技術）は、製造プロセス全体にわたってグリーンである。それに対して、現在中国のメタノールの大半は石炭を燃やして生産されている。実のところ、中国が最初にメタノールを追求したそもそもの大きな理由が、国内生産量の低い石油の代わりに石炭で自動車の動力を得られる点にあった。現在、メタノール自動車（グリーン燃料自動車）の実験で先頭を行く中国の省は、豊富な石炭資源を持つ省でもある。

・神室教授が言うように、ガソリンや軽油とは異なり、メタノールには少なくともグリーン燃料としての可能性がある。しかしながら、カーボンニュートラル・カーボンリサイクルシステム 型AERI合成燃料ケミカルプロセス（グリーン合成燃料生産技術）を使用できない中国のほとんどの電気自動車が現在でも石炭から発電した電気で動いている。中国のメタノールは石炭を燃やして生産されている現状では多量の二酸化炭素を排出する可能性を残したままである（ダーティーの所以）。石炭を原料とするダーティーメタノール製造を早期に中止するとともに、クリーンエネルギー源、再生可能エネルギー源、温室効果ガスを排出しないエネルギー源である無炭素無限エネルギー源CHEGPG system電力と二酸化炭素循環回収システムで大気中から循環回収したCO2を使って、カーボンニュートラル・カーボンリサイクルシステム 型AERI合成燃料ケミカルプロセス（グリーン合成燃料生産技術）によってグリーンメタノール製造へと移行する必要がある。

・『低炭素メタノールを追求するつもりがないのであれば、メタノールを取り入れようとするべきではない』と神室教授は主張する。

・メタノール燃料には、他にも潜在的な欠点がある。ガソリンやディーゼルよりもエネルギー密度が低いのだ。そのため、より大きく重い燃料タンクを必要とする。あるいは、運転手がより頻繁に燃料を補給する必要がある。このことは、飛行機燃料としてのメタノールの使用を妨げる主な理由でもある。

・中国以外にドイツやデンマークのような国々でもメタノール燃料の可能性が検討されているが、中国は少なくとも他国の一歩先を行っている。とはいえ、この国が電気自動車開発における成功を再現していくのか、主要な自動車産業を持つ別の国の道を辿っていくのかは、大きな疑問として残ったままだ。

・『1982年、カリフォルニア州は自動車メーカーに対し、900台以上のメタノール自動車（グリーン燃料自動車）を試験的プログラムで製造するための助成金を交付した。レーガン政権は、メタノールの使用を促進するために代替自動車燃料法（Alternative Motor Fuels Act）を推進すらした。しかし支持する声の不足とガソリン価格の下落が、メタノール燃料のさらなる研究の妨げとなった。試験に参加した運転手らは、車の性能にはおおよそ満足していたものの、メタノール燃料の入手が難しいことと、ガソリン車と比べて品揃えが少ないことに不満を訴えた。カリフォルニア州は2005年にメタノール自動車（グリーン燃料自動車）の使用を正式に打ち切り、以来米国ではそのような実験は実行されていないことは残念なことだ。』とXYRONIX研究主幹神室教授は最後に付け加えた。

５．XYRONIXは、a. 輸入石炭や輸入原油に一切依存しない完全１００％地産地消（国産国消）の地熱エネルギーを用いた発電方式であって、クリーンかつ再生可能なクリーンエネルギー源かつ再生可能エネルギー源であり、かつ温室効果ガスを排出しない（温室効果ガス排出ゼロ）エネルギー源であり、建設地の自由度が高く、我が国の電力需要の100％を満たすことができるテラワット級の発電能を有し、1円/kWh～0.01円/kWhの無限の超低廉化電力を24時間365日安定して持続的に半永久的に生み出せる1円/kWh～0.01円/kWhの超低廉化・無炭素・無限エネルギー源CHEGPG（発電方式）、

b. 輸入石炭や輸入原油に一切依存しない完全１００％地産地消（国産国消）の原料を用いた二酸化炭素回収システム（カーボンリサイクルシステム）で回収したCO２を使ってLNG・LPGやメタノール等の合成燃料を生産するカーボンニュートラルAERI合成燃料ケミカルプロセス、

c. 輸入石炭や輸入原油に一切依存しない完全１００％地産地消（国産国消）の地熱エネルギーを用いて電力の100％再生可能エネルギー化を実現するCHEGPG system電力源から供給される無限の電力をエネルギー源としてカーボンニュートラルXYRONIX合成燃料ケミカルプロセスが安定・無限大に生産する無尽蔵ともいえる化石燃料代替燃料であるグリーン合成燃料（メタノール・液化天然ガスLNG・液化プロパンガスLPG）の生産技術、

の３つのGX（グリーントランスフォーメーション）テクノロジーの研究開発に成功している。

６．以上の理由から、XYRONIXが研究開発を進めている、（１）無炭素無限エネルギー源CHEGPG systemが生産する電力と二酸化炭素循環回収システムで大気中から循環回収したCO2を使って、グリーンメタノールやグリーンLPG、グリーンLNGを精製するカーボンニュートラル・カーボンリサイクルシステム 型AERI合成燃料ケミカルプロセス（グリーン合成燃料生産技術）は、我が国のエネルギー安全保障を担保でき得る最有力グループに属すると考えられる。

７． 以上の理由に加えて、（１）上記エネルギー安全保障を担保でき、（２）温暖化抑止・気候変動対策、（３）グリーントランスフォーメーション（GX）、および（４）カーボンニュートラルだけでなく（５）CO２等の温暖化ガス排出ゼロ、（６）発電分野におけるグリーンジャイアント創成＆育成、（７）カーボンプライシングに基づく排出量取引産業の創成＆育成等、我が国が解決の糸口さえ見いだせないでいる新産業構造への転換課題と致命的諸問題を一挙に解決できるのは、a. １基当たり（単一の発電方式）で1,000テラワット（1テラワット＝1兆ワット＝1,000MW）の発電能を秘めた熱回生ﾊﾞｲﾅﾘｰｴﾝｼﾞﾝ搭載型閉鎖サイクル熱交換発電システムCHEGPG system、b.カーボンニュートラルAERI合成燃料ケミカルプロセス及びc.グリーン合成燃料（メタノール・液化天然ガスLNG・液化プロパンガスLPG）の生産技術の３つの複合技術であることがわかる。

END

陸運業（貨物トラック、タクシー、バス）や海運業（タンカー、貨物船、旅客船）、空運業（航空機、輸送機）のグリーントランスフォーメーション（GX）・脱炭素化を目指したグリーン合成燃料の研究

 

１．現在、メタノール系の合成燃料も生産されているが、その大部分は化石燃料（原油や石炭）を原材料とするプロ セスを利用して製造されているため、脱炭素化・カーボンニュートラル化・カーボンリサイクル化に逆行する。

・AERI研究主幹神室教授が共同創業したグリーントランスフォーメーション（GX）スタートアップ企業XYRONIX CPRPORATIONは、グリーンメタノール、グリーンLPG、グリーンLNG、SAF（アルコール合成パラフィンATJ-SPK等）等のグリーン合成燃料を使って貨物ラックや船舶、航空機が運行できるシステムを開 発することで陸運業（貨物トラック、タクシー、バス）や海運業（タンカー、貨物船、旅客船）、空運業（航空機、輸送機）の脱炭素化・カーボンニュートラル・カーボンリサイクルに貢献する。

２．陸運業（貨物トラック、タクシー、バス）や海運業（タンカー、貨物船、旅客船）、空運業（航空機、輸送機）は、世界の温室効果ガス排出量の約60％を占め、世界で最も汚染 を進めている産業の一つだ。電気自動車は、今後数十年でその排出量を 少しは減少させるだろう。しかしバッテリーは、長距離トラックや大洋横断船、大型旅客機のようなグローバルな移動をするのに使われる乗り物に電力を供給するほど 十分なエネルギーを蓄えることができない。

３．XYRONIX研究主幹神室教授は、グリーンメタノール、グリーンLPG、グリーンLNG、SAF（アルコール合成パラフィンATJ-SPK等）等のグリーン合成燃料という、一見ありえなさそうな化学物質で、 その解決策を発想した。

４．2020年にAERI研究主幹神室教授が共同創業し、CTO（最高技術責任者）を務 めるスタートアップ企業、XYRONIX CPRPORATIONは2003年以来10年間にわたって、汚染が少なく、化石燃料（ガソリン）への依存がない未来へガソリン自動車産業を移行する方法としてグリーンメタノール 燃料（グリーン合成燃料）の研究開発を重ね、試験的にメタノール自動車（グリーン燃料自動車）へ運用してきた。

５．この結果、

a. 輸入石炭や輸入原油に一切依存しない完全１００％地産地消（国産国消）の地熱エネルギーを用いた発電方式であって、クリーンかつ再生可能なクリーンエネルギー源かつ再生可能エネルギー源であり、かつ温室効果ガスを排出しない（温室効果ガス排出ゼロ）エネルギー源であり、建設地の自由度が高く、我が国の電力需要の100％を満たすことができるテラワット級の発電能を有し、1円/kWh～0.01円/kWhの無限の超低廉化電力を24時間365日安定して持続的に半永久的に生み出せる1円/kWh～0.01円/kWhの超低廉化・無炭素・無限エネルギー源CHEGPG（発電方式）、

b. 輸入石炭や輸入原油に一切依存しない完全１００％地産地消（国産国消）の原料を用いた二酸化炭素回収システム（カーボンリサイクルシステム）、

c. 二酸化炭素回収システム（カーボンリサイクルシステム）で回収したCO２を使ってLNG・LPGやメタノール等の合成燃料を生産するカーボンニュートラル・カーボンリサイクルシステム 型AERI合成燃料ケミカルプロセス（グリーン合成燃料生産技術）、

d. 輸入石炭や輸入原油に一切依存しない完全１００％地産地消（国産国消）の地熱エネルギーを用いて電力の100％再生可能エネルギー化を実現するCHEGPG system電力源から供給される無限の電力をエネルギー源としてカーボンニュートラル・カーボンリサイクルシステム 型AERI合成燃料ケミカルプロセス（グリーン合成燃料生産技術）が安定・無限大に生産する無尽蔵ともいえる化石燃料代替燃料であるグリーン合成燃料（メタノール・液化天然ガスLNG・液化プロパンガスLPG）の生産技術

の４つのGX（グリーントランスフォーメーション）テクノロジーの研究開発に成功している。

６．グリーンメタノール、グリーンLPG、グリーンLNG、SAF（アルコール合成パラフィンATJ-SPK等）等のグリーン合成燃料の最も魅力的な特性の一つは、エネルギー密度だ。つまり、比較的小さな 容積に多くのエネルギーを詰め込むことができる。液体グリーンメタノール、グリーンLPG、グリーンLNG、SAF（アルコール合成パラフィンATJ-SPK等）等のグリーン合成燃料は、現在のクリー ン燃料の代表格である圧縮水素の約3倍のエネルギーを運ぶことができる。

・XYRONIXとって、輸送にグリーンメタノール、グリーンLPG、グリーンLNG、SAF（アルコール合成パラフィンATJ-SPK等）等のグリーン合成燃料を利用するうえでの鍵は、グリーンメタノール、グリーンLPG、グリーンLNG、SAF（アルコール合成パラフィンATJ-SPK等）等のグリーン合成燃料をガソリンやジェット燃料に対して100分の1程度の極低コストで無限に継続的に供給可能とする持続的燃料生成技術の確立とプラント製造である。

・XYRONIXのGXテクノロジーを応用すれば、グリーンメタノール、グリーンLPG、グリーンLNG、SAF（アルコール合成パラフィンATJ-SPK等）等のグリーン合成燃料を、GX（グリーントランスフォーメーション）テクノロジーにより、０．０１円／KL以下の超廉価で、年間３２億トン以上（年間４０億KL）程度製造できるようになる。

７．同社のグリーンメタノール、グリーンLPG、グリーンLNG、SAF（アルコール合成パラフィンATJ-SPK等）等のグリーン合成燃料発電システムのコアテクノロジーの1つは、 二酸化炭素回収システム（カーボンリサイクルシステム）で回収したCO２を使ってLNG・LPGやメタノール等の合成燃料を生産するカーボンニュートラル・カーボンリサイクルシステム 型AERI合成燃料ケミカルプロセス（グリーン合成燃料生産技術）だ。

・グリーンメタノールを初め、グリーンLPG、グリーンLNG等のがグリーン燃料（合成燃料）として望ましいのは、大気中から循環回収したCO2を原材料としてカーボンニュートラル・カーボンリサイクルシステム 型AERI合成燃料ケミカルプロセス（グリーン合成燃料生産技術）によってクリーン生産ができるからだ。すでに大気中に排出されているCO2を除去できる合成燃料生成技術は点は括目に値する。

８．2060年までにカーボンニュートラルを達成するには、グリーン燃料自動車を電気自動車と1つのカゴに入れるような愚行を冒すべきではない。グリーンメタノール燃料の利用とクリーンなカーボンニュートラル・カーボンリサイクルシステム 型AERI合成燃料ケミカルプロセス（グリーン合成燃料生産技術）を普及させれば、カーボンニュートラルの2060年目標を達成できるかもしれない。

９．XYRONIX研究チ ームはまた、グリーンメタノール、グリーンLPG、グリーンLNG、SAF（アルコール合成パラフィンATJ-SPK等）等のグリーン合成燃料に含まれるエネルギーの約64％を電気に変換するという、現 在の標準よりも効率的に稼働できるエンジンも開発した。 AERIは、2021年1月には平均約6,000ｋＷの電力を使用するコンテナトラックなど様々な乗り物（貨物トラック・タクシー・バス）に適合できるＧＸエンジンを試作してで実証実験を行ってきた。

１０．XYRONIX研究主幹神室教授はこのＧＸエンジンの技術を実証結果を踏まえて、タンカー・貨物船・旅客船や航空機・輸送機のそれぞれが、グリーンメタノール、グリーンLPG、グリーンLNG、SAF（アルコール合成パラフィンATJ-SPK等）等のグリーン合成燃料を使っ て走るようにＧＸエンジンの改造を進めている。

１１．同社（Pasadena, California）の実験棟には、実証用のグリーン合成燃料用の動力機関（エンジン）が並 び、燃焼効率等を調べる運転試験や加速試験が行われていた。

・XYRONIX研究主幹神室教授は、グリーンメタノール、グリーンLPG、グリーンLNG、SAF（アルコール合成パラフィンATJ-SPK等）等のグリーン合成燃料を使って、貨物トラックの実証用エンジンやタンカー・貨物船の実証用エンジン、航空機・輸送機の実証用ジェットエンジンを高燃焼効率で稼働させるために必要な改良・改造について、エンジンカバーのネジを外し、様々な部品を全て一つずつ見せながら詳しく説明した。

・『XYRONIXの実証用エンジン・実証用ジェットエンジンの進歩はガソリンエンジンの進歩とは比べ物にならないほどの速さで進められている。現実世界の実エンジン・実ジェットエンジンに実装して走行・飛行テストするため に解決しなければならない実用上の問題も実証執権と並行して検討が進められている』と、 CALTECH（カリフォルニア工科大大学 California Institute of Technology）の量子物理学客員誉教授であり、XYRONIX研究主幹である神室教授は付け加えた。

１２．XYRONIX研究主幹神室教授は、陸運業（貨物トラック、タクシー、バス）や海運業（タンカー、貨物船、旅客船）、空運業（航空機、輸送機）の脱炭素化・カーボンニュートラル化・カーボンリサイクル化の手始めに、海運業での応用に狙いを定めている。外航船は世界貿易の80%以上 を運んでいる。AERIのグリーンメタノール、グリーンLPG、グリーンLNG、SAF（アルコール合成パラフィンATJ-SPK等）等のグリーン合成燃料発電システムを使って大型船に電力を供給すれ ば、世界の輸送を停滞させることなく温暖化ガス排出削減に貢献できる。

 

１３．XYRONIX研究主幹神室教授は、『海運業（タンカー、貨物船、旅客船）の脱炭素化・カーボンニュートラル化・カーボンリサイクル化に続けて、陸運業（貨物トラック、タクシー、バス）、空運業（航空機、輸送機）の脱炭素化・カーボンニュートラル化・カーボンリサイクル化へと研究開発を進めていく予定である。』と説明を加えた。

 

１４．AERIは、2023年末にコンテナ船で大型版システムを実証。その後すぐに、タンカー等の大型船に燃料を供給するために連結できるＧＸエンジンの製造施設を開設したいと考え ている。

 

１５．XYRONIX CPRPORATIONは、

a. 輸入石炭や輸入原油に一切依存しない完全１００％地産地消（国産国消）の地熱エネルギーを用いた発電方式であって、クリーンかつ再生可能なクリーンエネルギー源かつ再生可能エネルギー源であり、かつ温室効果ガスを排出しない（温室効果ガス排出ゼロ）エネルギー源であり、建設地の自由度が高く、我が国の電力需要の100％を満たすことができるテラワット級の発電能を有し、1円/kWh～0.01円/kWhの無限の超低廉化電力を24時間365日安定して持続的に半永久的に生み出せる1円/kWh～0.01円/kWhの超低廉化・無炭素・無限エネルギー源CHEGPG（発電方式）、

b. 輸入石炭や輸入原油に一切依存しない完全１００％地産地消（国産国消）の原料を用いた二酸化炭素回収システム（カーボンリサイクルシステム）、

c. 二酸化炭素回収システム（カーボンリサイクルシステム）で回収したCO２を使ってLNG・LPGやメタノール等の合成燃料を生産するカーボンニュートラル・カーボンリサイクル（二酸化炭素回収）システム 型AERI合成燃料ケミカルプロセス（グリーン合成燃料生産技術）、

d. 輸入石炭や輸入原油に一切依存しない完全１００％地産地消（国産国消）の地熱エネルギーを用いて電力の100％再生可能エネルギー化を実現するCHEGPG system電力源から供給される無限の電力をエネルギー源としてカーボンニュートラル・カーボンリサイクル（二酸化炭素回収）システム 型XYRONIX合成燃料ケミカルプロセス（グリーン合成燃料生産技術）が安定・無限大に生産する無尽蔵ともいえる化石燃料代替燃料であるグリーン合成燃料（メタノール・液化天然ガスLNG・液化プロパンガスLPG）の生産技術、

の4つのGX（グリーントランスフォーメーション）テクノロジーの研究開発に成功している。

・現在、XYRONIX CPRPORATIONが所有するa.1円/kWh～0.01円/kWhの超低廉化・無炭素・無限エネルギー源CHEGPG（発電方式）、b.カーボンニュートラル・カーボンリサイクル（二酸化炭素回収）システム 型AERI合成燃料ケミカルプロセス（グリーン合成燃料生産技術）、c.グリーン合成燃料（メタノール・液化天然ガスLNG・液化プロパンガスLPG）の生産技術の3技術を使って グリーンメタノール、グリーンLPG、グリーンLNG、SAF（アルコール合成パラフィンATJ-SPK等）等のグリーン合成燃料を生産するパイロット・プロジェクトや初期段階の商業プロジェクトがAERI研究所内で進 行中である。AERIが必要とする低炭素燃料を供給するには、気候変動に配慮した輸送網の構築を迅速に進める必要がある。

１６．XYRONIXにとっての絶対的競争優位点は、上記３つのGX（グリーントランスフォーメーション）テクノロジーに基づき、

a. グリーンメタノール、グリーンLPG、グリーンLNG、SAF（アルコール合成パラフィンATJ-SPK等）等のグリーン合成燃料をガソリン価格の100分の1以下の廉価で無限に継続的に産出し供給可能とするグリーン合成燃料持続的生成技術と、

b. 持続的燃料生成技術実現できるグリーン合成燃料精製プラントの製造技術だ。

 

・グリーンメタノール、グリーンLPG、グリーンLNG、SAF（アルコール合成パラフィンATJ-SPK等）等のグリーン合成燃料は、

 

・XYRONIX試算によれば、グリーン合成燃料精製プラントにおいてグリーン合成燃料持続的生成技術を実行した場合、グリーンメタノール、グリーンLPG、グリーンLNG、SAF（アルコール合成パラフィンATJ-SPK等）等のグリーン合成燃料合計で毎年32億トン以上の生産能力を実現できる。

１７．以上の理由から、XYRONIX CPRPORATIONが研究開発を進めている、（１）無炭素無限エネルギー源CHEGPG systemが生産する電力と二酸化炭素循環回収システムで大気中から循環回収したCO2を使って、年間３２億トン以上のグリーンメタノールやグリーンLPG、グリーンLNGを精製するカーボンニュートラル・カーボンリサイクル（二酸化炭素回収）システム 型XYRONIX合成燃料ケミカルプロセス（グリーン合成燃料生産技術）の４つのGX（グリーントランスフォーメーション）テクノロジーは、陸運業（貨物トラック、タクシー、バス）や海運業（タンカー、貨物船、旅客船）、空運業（航空機、輸送機）の脱炭素化・カーボンニュートラル化・カーボンリサイクル化のグリーントランスフォーメーション（GX）手段として最有力グループに属すると考えられる。

（２）同時に、上記４つのGX（グリーントランスフォーメーション）テクノロジーは我が国のエネルギー安全保障を担保でき得る最有力グループに属すると考えられる。

１８．以上の理由に加えて、（１）上記エネルギー安全保障を担保でき、（２）温暖化抑止・気候変動対策、（３）グリーントランスフォーメーション（GX）、および（４）カーボンニュートラルだけでなく（５）CO２等の温暖化ガス排出ゼロ、（６）発電分野におけるグリーンジャイアント創成＆育成、（７）カーボンプライシングに基づく排出量取引産業の創成＆育成等、我が国が解決の糸口さえ見いだせないでいる新産業構造への転換課題と致命的諸問題を一挙に解決できるのは、a. １基当たり（単一の発電方式）で1,000テラワット（1テラワット＝1兆ワット＝1,000MW）の発電能を秘めた熱回生ﾊﾞｲﾅﾘｰｴﾝｼﾞﾝ搭載型閉鎖サイクル熱交換発電システムCHEGPG system、b.カーボンニュートラル・カーボンリサイクル（二酸化炭素回収）システム 、c.カーボンニュートラル・カーボンリサイクル（二酸化炭素回収）システム 型AERI合成燃料ケミカルプロセス（グリーン合成燃料生産技術）及びd.グリーン合成燃料（メタノール・液化天然ガスLNG・液化プロパンガスLPG）の生産技術の４つのGX（グリーントランスフォーメーション）テクノロジーの複合技術であることがわかる。

END