動き始めたSAFの国産化

航空機

 国際民間航空機関(ICAO)が示す「2050年CO2排出の実質ゼロ」に向け、持続可能な航空燃料「SAF」の国産化に向けた動きが活発化している。2020年代に入り、航空機、バイオ、石油プラント、エネルギーなどの関連企業が、相次いでSAFの国内製造計画を公表している。
 ただし、SAFを製造するための原料であるエタノールや水素を輸入する動きもある。短期的に低コスト化を図るための手段であるが、将来にわたる持続可能性とエネルギー自給率の観点から問題は残る。

2050年CO2排出の実質ゼロの目標設定

 2022年8月、国連の国際民間航空機関(ICAO)の理事会で「2050年CO2排出の実質ゼロ」を長期目標に掲げる原案が承認された。短期的には2023年まで2019年の排出量を上限として超えないようにし、2024年以降は上限を2019年比で85%に引き下げる。
 これらの目標は当面、加盟国(2022年6月現在で193か国)の努力目標であるが、85%を上限とする目標は2027年以降に原則義務化する方針である。

 これら国際民間航空機におけるCO2排出量の削減目標に向けて、持続可能な航空燃料(SAF:Sustainable Aviation Fuel)*注釈への期待は大きく、遅れていた国産化の動きが活発化している。

 政府はSAFの国内需要が2030年に250万~560万kL/年になると予測しており、全日本空輸(ANA)は2030年度に航空機燃料の10%以上、日本航空(JAL)は10%をSAFに置き換える目標を公表している。しかし、両社はSAF量産で先行する米国やフィンランドの企業からの調達を進めてきた。

*注釈 
 持続可能な航空燃料(SAF)とは化石燃料以外の原料から製造された代替燃料のことで、主に動植物資源を原料にして生産されたバイオジェット燃料(Aviation biofuel)のことである。SAFは燃焼しても新たに二酸化炭素(CO2)を作らないためカーボンニュートラルとされ、植物油、獣脂、藻類、その廃棄物などを原料として製造されるほか、回収されたCO2と再生可能エネルギー電力による水電解で得られた水素を反応させて得られる合成燃料(e-fuel)も含まれる。

航空機関連企業のSAF製造 

IHI

 高速増殖型の藻類ボツリオコッカスを発見したG&Gテクノロジー 、ネオ・モルガン研究所と、IHIネオジー・アルジ(IHI NeoG Algae)合同会社を設立し、HC-HEFA SPKの製造を進めている。
 藻類ボツリオコッカスは重油成分に近い炭化水素を細胞周りに貯め、乾燥重量に含まれる炭化水素量が50%以上で、水素化処理時の脱酸素が不要なため効率良くSAFを製造できる。2015年3月、鹿児島市に1500m2の培養池を建設し、2030年代の商用化を目指している。
 2020年、SAFの商用飛行に必要な国際規格「ASTM D7566 Annex7」の認証を取得し、東京国際空港(羽田空港)出発のANA定期便に供給した。

 一方、2022年年12月、シンガポール科学技術研究庁の化学・エネルギー・環境サステナビリティ研究所(ISCE)と共同で、CO₂を原料とする合成燃料(e-fuel)の新触媒を機械学習等を活用して開発し、触媒反応試験で世界トップレベルである26%の液体炭化水素収率を確認した。 

本田技研工業

 2023年2月、航空機燃料SAFの製造に乗り出すことを公表した。原料となる藻類の培養事業を国内外の工場で拡大し、SAFの製造・流通に向けて国内エネルギー関連企業と連携を始め、2030年代の実用化を目指す。培養した藻類は自動車生産で出たCO2の吸収にも活用して工場の脱炭素化を進める。

バイオ関連企業のSAF製造

ユーグレナ

 微細藻類ミドリムシを原料としたバイオ燃料の製造を進め、2020年1月に「ASTM D7566 Annex7」で認証されたCHJ技術での製造を進めている。2018年10月には横浜市鶴見区に製造実証プラントを建設、2019年夏からバイオジェット燃料(SAF)とバイオディーゼル燃料の供給を始めた。 
 
 2021年3月、米国Chevron Lummus GlobalとApplied Research Associatesが共同開発したバイオ燃料アイソコンバージョンプロセス技術を使い、「ASTM D7566 Annex6」規格に適合した微細藻類ユーグレナ等由来のバイオ燃料を完成した。
 現在、バイオ燃料は従来燃料に混ぜて使用する規程のため、混合比率は10%程度であるが、同社の製造方法によれば国際規格で最大50%までの合が認められている。 

 2021年6月、ユーグレナ製バイオ燃料の商品名「サステオ(SUSTEO)」が登録された。サステオには、軽油の代替となる「次世代バイオディーゼル燃料」、ジェット燃料の代替となる「バイオジェット燃料(SAF)」などがある。
 バイオジェット燃料サステオは、原料に微細藻類ユーグレナ由来の油脂と使用済み食用油等を使用している。今後も、CO2排出量の削減効果と持続可能性が期待される原料の探索を継続する。

 ユーグレナは、2025年を目指してバイオ燃料の商業プラント建設を進めている。2026年には本格稼働させて25万kL/年の生産を計画している。現在、サステオの価格は約1万円/Lであり、海外メーカーの200~1600円/Lに向けて低コスト化を進めている。 

日本製紙

 2023年2月、住友商事などと提携し、社有林から直接切り出した国産木材を使ってSAFの原料になるバイオエタノールを生産すると発表した。
 独自の微生物発酵技術を持つグリーン・アース・インスティテュートから出資を受け、2024年をめどにバイオエタノールを製造販売する共同出資会社を設立する。日本製紙の既存工場内に専用の生産設備を導入し、2027年に数万kL/年の製造を始め、石油元売り会社に販売する。
 伐採地には従来より成長が1.5倍速く、CO2吸収量も1.5倍となる品種の苗木を植え、持続可能な原料確保を進める。

王子ホールディングス

 2023年2月、王子HDも社有林の木材を使ってバイオエタノールの生産研究を進めており、SAFの商用生産を計画している。2024年度までに500kL/年の生産体制を構築し、燃料の製造販売には石油会社との協業なども視野に入れている。

石油プラント関連企業のSAF製造

コスモ石油

 2021年7月、日揮HD、レボインターナショナルと協力して、SAFの国内生産を2025年から大阪府堺市で開始すると発表した。コスモ石油の堺製油所内に3万kL/年の製造工場を建設する。
 工場でジェット燃料とSAFを混合し、成田空港、羽田空港、関西国際空港など国際線が就航する空港に向けて出荷する。販売価格は、従来のジェット燃料並みの100円台/Lを目指す。

 2022年7月、三井物産と共同でSAF製造に取り組むと発表した。三井物産が出資する米国ランザジェットが開発したエタノールを触媒に反応させるATJ技術で、コスモ石油の製油所においてSAFの大規模生産を目指し、2028年末までに22万kL/年の製造を目指す。
 同時に副産物として製造される2万KL/年のリニューアブルディーゼル燃料は、空港内の輸送機やトラック・重機等を対象に販売する。

出光興産

 2022年4月、千葉事業所でエタノール由来のSAF製造を始めると発表した。原料のバイオエタノールは廃食油に比べて原料が確保しやすく、国内外からの調達(18万KL/年)と10万KL/年級のATJ製造商業機の開発に取り組み、2026年度から供給を開始する。
 2030年には50万KL/年規模まで製造設備を増強して、価格を100円/L台に抑える。事業所敷地内の石油タンクはエタノール・タンクに改修する。

 主流の廃食油由来SAFは1000円台/Lと現用ジェット燃料の最大10倍であり、脱水や重合などエネルギー密度を高める工程のために高コストである。米国やブラジルなどで自動車用燃料の原料としてエタノールは安価に大量製造されているが、原料の輸入は将来にわたる持続可能性の問題がある。

ENEOS

 2022年4月、フランス・トタルエナジーズとSAF製造に関する事業化調査を実施すると発表した。廃食油、獣脂などの廃棄物や余剰物を原料として調達し、ENEOS根岸製油所での製造・入出荷設備をSAF製造に活用し、40万KL/年の製造を行う計画である。
 原料調達は化学品商社の野村事務所を通じて、廃食油回収業者や専門商社から安定確保し、2025年をめどに競争力の高いSAFの量産供給体制の確立を目指す。

 また、2022年から特殊な触媒を使い、CO2と水素から合成燃料(e-fuel)の生産を始める。160L/日程度の生産から始めて、2030年には最大1600L/日に高めて商用化する。
 商用化時にはオーストラリアなど再生可能エネルギーの発電コストが安い地域で作った「グリーン水素」を調達し、製油所で排出されたCO2を使うことで、実質CO2ゼロの燃料を製造する。水素の輸入は将来にわたる持続可能性の問題がある。

日揮

 日揮グループはSAFの大規模商用生産に向けて、レボインターナショナル、コスモ石油と共同で、使用済み食用油を水素化処理する国産SAF製造サプライチェーンの構築に取り組んでいる。

 2022年3月、レボインターナショナル、全日本空輸、日本航空などと共同で、国産SAFの商用化および普及・拡大に取り組む合同会社「ACT FOR SKY」を設立した。新会社は国産SAFの大規模生産を目指し、100%廃食用油を原料とするSAFの国内供給(約3万kL/年)を目指す
 生産設備は、大阪府堺市のコスモ石油堺製油所内に2023年夏を目途に着工し、2024年内に完工、2024年度下期~2025年度初に稼働する予定である。同設備ではバイオプラスチックの原料となるバイオナフサや、バイオディーゼルも生産する。

 2022年11月、三菱地所とSAF製造に向け原料となる廃食油回収の相互協力を発表した。SAFは原料の廃食油の確保が課題であり、三菱地所は2023年3月から保有物件に入居する飲食店と回収業者を仲介し、2024年度の稼働を見込む大阪府堺市のSAF工場に供給する。

エネルギー関連企業

電源開発

 2016年5月から、東京農工大、日揮と協力して珪藻のソラリス株(春~秋)とルナリス株(冬)を使い分け、北九州市若松研究所で実証設備を稼働している。培養槽400m2、1000L/年の燃料油生産ラインを整備し、2025年にジェット燃料への適用、2030年には500円/Lでの販売を目指している。

 2021年3月、2030年のSAF事業化を公表した。ガラス管に藻類を含んだ培養液を流し、大気に触れさせずに日光を浴びせるクローズ型培養設備と、屋外で大量に培養するオープン型培養設備を組み合わせ、温暖な気候と寒冷な気候のそれぞれに適した2種類の藻類を大量培養する。
 NEDO支援を受けて北九州市若松研究所で実証試験を進めており、2種類の藻類を扱い国内でも年間を通じて培養できるようにする。

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