近年、地球温暖化対策の一環として、「脱炭素燃料」や「カーボンニュートラル燃料」が注目を集めています。化石燃料に代わる新しいエネルギー源として期待されており、CO2排出量の削減や大気中のCO2を再利用することで、持続可能なエネルギー供給に貢献するとされています。
脱炭素燃料やカーボンニュートラル燃料の仕組みやメリットについて、さらに詳しく知りたいと考える方も多いのではないでしょうか。本記事では、それぞれの燃料の概要や特性、今後の可能性について詳しく解説し、地球環境に与える影響や実用化に向けた課題についても触れていきます。
カーボンニュートラル燃料とは、使用や製造の過程で大気中のCO2排出量が増えないよう設計された燃料です。具体例として、水素とCO2を合成した合成燃料やバイオ燃料があり、燃焼時に排出されたCO2が原料由来のものであるため、自然の吸収プロセスと相殺されて温暖化への影響を抑える効果があります。
一方、脱炭素燃料は、燃焼時にCO2をほとんど、または全く排出しないことを目指す燃料で、水素燃料やアンモニア燃料が含まれます。これらの燃料は、燃焼プロセス自体がクリーンであるため、カーボンニュートラル燃料よりも直接的に温室効果ガスの排出を抑えることができます。
カーボンニュートラル燃料と脱炭素燃料は、異なるアプローチでCO2削減に貢献し、脱炭素社会の実現を支える重要な役割を担っています。
カーボンニュートラルとは、温室効果ガスの排出量と吸収量を差し引いてゼロにすることを目指す考え方です。これは、気候変動の抑制を目指すための重要な取り組みであり、特にCO2排出量が多い産業やエネルギー供給分野における削減努力が求められています。
加えて、植林による自然の吸収源の活用や、排出されたCO2を回収・再利用する「カーボンリサイクル」などの技術も積極的に導入し、排出されたCO2を相殺することで、全体としての排出量をゼロに近づけることが目指されています。
脱炭素燃料やカーボンニュートラル燃料は、地球温暖化対策としての環境保護や、既存インフラの再利用による即時性、エネルギー自給率の向上など、持続可能なエネルギーシステムの構築に寄与する点で注目されています。
カーボンニュートラル燃料は、CO2排出を最小限に抑えながらエネルギー供給が可能なため、地球温暖化対策に直接貢献します。特に、従来の化石燃料に比べて燃焼時のCO2排出量を抑えるため、自動車や航空機など排出量の多い運輸部門での利用が進むことで、温室効果ガス削減の効果が大きく期待されています。
カーボンニュートラル燃料や脱炭素燃料は液体燃料であるため、現在のエンジンや燃料供給インフラをそのまま利用できる点が、大きなメリットです。また、新たなインフラ整備にかかる時間や費用を削減できるため、即時性と経済性の両面で化石燃料の代替として非常に高く評価されています。多くの企業がこうした利点に注目し、導入に向けた準備を進めています。
カーボンニュートラル燃料は、再生可能エネルギーや大気中のCO2を原料とするため、原油価格の変動に左右されにくいのが特徴です。これにより、国内での安定したエネルギー供給が期待され、日本のエネルギー自給率の向上にも貢献します。また、国内資源の活用が進むことで、エネルギー供給の安全保障面でも重要な役割を果たすと考えられています。
脱炭素燃料は、既存のエンジンをそのまま利用できるため、電動化が難しい分野での利用が期待されています。特に、自動車や航空機、船舶などの輸送部門に加え、石油精製業や産業用の熱供給などでも活用が見込まれています。脱炭素燃料は、持続可能なエネルギー供給と、従来のインフラを活かした柔軟な導入を可能にする点で、産業界全体での脱炭素化に大きく貢献できると期待されています。
脱炭素燃料やカーボンニュートラル燃料には、さまざまな種類があり、それぞれの特性を活かして多様な分野での活用が進められています。以下で、主要な種類を解説します。
合成燃料（e-fuel）は、二酸化炭素と水素を合成して作られる燃料です。燃焼時にはCO2を排出しますが、製造過程でリサイクルされたCO2を利用するため、トータルでのCO2排出は相殺されます。特に、電動化が難しい航空機や船舶、長距離トラックなどの分野での脱炭素化に貢献できると期待されています。
水素は燃焼時にCO2を排出しないため、エネルギー供給の脱炭素化に適しています。水素を利用した燃料電池車や産業用エネルギー源としての活用が進んでおり、特に再生可能エネルギーを使って製造する「グリーン水素」が重要視されています。グリーン水素によって、さらなる温室効果ガス削減が期待されています。
アンモニアはCO2を排出しない燃料で、火力発電所や産業部門での利用が検討されています。化石燃料の代替としても高いポテンシャルを持ち、既存のインフラを活用しながらCO2削減を実現できるため、エネルギー供給の安定性と環境保護に大きく貢献できるとされています。
カーボンニュートラル燃料は、温室効果ガスの削減や既存インフラの活用、持続可能なエネルギー供給の確保といった多くの利点を持っています。以下で、主なメリットを解説します。
カーボンニュートラル燃料は、燃焼時に発生するCO2をリサイクルや原料化することで、大気中のCO2を増やさない特性を持っています。特に、合成燃料はCO2と水素を原料に製造されるため、従来の化石燃料に比べて環境負荷を大幅に抑えることが可能です。これにより、持続可能なエネルギー利用が進むことで、温室効果ガス削減に大きく貢献できます。
カーボンニュートラル燃料は、現在のインフラやエンジンで利用できるため、新たなインフラ整備の必要がなく、経済的なメリットも大きいです。これにより、自動車、航空機、船舶など、電動化が難しい分野でも脱炭素化が現実的に進められるため、低炭素社会への移行を加速させる重要な手段とされています。
カーボンニュートラル燃料は、再生可能エネルギーや大気中のCO2を利用して製造されるため、資源が限られた日本においてもエネルギー自給率の向上に寄与します。安定的な供給が期待できるため、エネルギー供給の安全性が高まり、輸入依存の削減にもつながります。これにより、エネルギーの持続可能性を確保しつつ、気候変動対策を進めることが可能です。
カーボンニュートラル燃料は持続可能なエネルギーとして期待される一方で、いくつかの課題も抱えています。以下では、その主なデメリットを解説します。
カーボンニュートラル燃料の製造には、CO2と水素を用いた高度な技術が必要で、特に合成燃料（e-fuel）の製造には高温・高圧環境での合成が求められるため、製造コストが非常に高いのが現状です。例えば、e-fuelのコストは1リットルあたり300〜700円とされ、石油の輸入価格（約73.5円/L）と比べても大幅に割高です。このため、商用化にはさらなるコスト削減が必要とされています。
カーボンニュートラル燃料の効率的かつ大規模な生産に必要な技術がまだ確立されておらず、特に日本国内での製造技術の開発が求められています。また、水素やCO2の安定供給も課題で、製造効率向上やコスト削減を実現するための技術革新が不可欠です。これらの課題を克服するためには、研究開発のさらなる推進が必要です。
カーボンニュートラル燃料の製造プロセスは、再生可能エネルギーを利用して水素を生成し、さらにCO2と合成する工程を含むため、エネルギー効率が低いとされています。このプロセスには大量のエネルギーが必要であり、効率的なエネルギー供給が課題です。そのため、再生可能エネルギーの十分な供給と効率向上が、カーボンニュートラル燃料の持続可能な利用に向けて重要とされています。
日本の主要企業は、脱炭素社会の実現に向けて、合成燃料や水素エネルギーの開発を進め、持続可能なエネルギー転換を目指しています。以下で、代表的な企業事例を紹介します。
出光興産は、合成燃料（e-fuel）の開発に積極的に取り組んでおり、南米や北米などで合成燃料を製造するHIF Globalとパートナーシップを結んでいます。この連携を通じて、日本国内での合成燃料の調達や製造を進め、2050年までのカーボンニュートラル実現を目指しています。
ENEOSは、グループ全体で水素や再生可能エネルギーの活用を拡大し、カーボンニュートラル燃料の普及を推進しています。既存のエネルギーインフラを最大限に活用しつつ、低炭素社会の実現に向けたカーボンニュートラル燃料の研究開発を進め、長期的な脱炭素社会の構築を目指しています。
JFEスチールは、鉄鋼業界でのCO2削減を目指し、カーボンリサイクル技術や水素製鉄技術の開発を推進しています。「JFEグループ環境経営ビジョン2050」に基づき、2050年までにCO2排出ゼロを目指し、合成燃料や水素エネルギーを活用した生産プロセスへの転換を進めています。
脱炭素燃料・カーボンニュートラル燃料は、地球規模の温暖化対策やエネルギーの安定供給に向けて、非常に重要な役割を担う存在です。これらの燃料は、既存インフラを活用しつつ温室効果ガス削減に貢献できるため、今後のエネルギー転換の基盤となることが期待されます。
ただし、高コストや技術面での課題もあり、さらなる技術革新とコスト削減が必要です。持続可能なエネルギー供給と脱炭素化の実現に向け、企業や国による取り組みがますます求められています。
ゼロ炭素ポートは、自社のサービスだけではなく他社のソリューションも含めて、お客さまの脱炭素への取り組みを総合的にサポートするサイトです。脱炭素に向けた取り組みをお考えの人は、ぜひゼロ炭素ポートをご活用ください。
会社名：東京瓦斯株式会社
部署名：ソリューション事業創造部
執筆者名：大塚勝臣（おおつかかつおみ）
執筆者の略歴（職務経歴、保有資格、受賞歴など）：
1992 年入社以来、様々な形で省エネ・脱炭素ソリューションの導入に関わる。
一級建築士
一級管工事施工管理技士
MBA