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人工光合成の技術開発における産の役割
持続可能社会実現にむけた現実的なシナリオ持続可能社会実現にむけた現実的なシナリオ
ナフサ 97%
重質NGL 2% LPG
1%
ナフサ 83%
重質NGL 1%
LPG 3% エタン 8%
ガスオイル 5%
ナフサ 62%
重質NGL 10%
ガスオイル 6%
LPG 13% エタン 9%
ナフサ 19% エタン
54%LPG 18%
ガスオイル 3% 重質NGL 6%
日本
アジア
西欧
米国
アジア・西欧・米国 石化原料の変遷 2001年以降
エタン 54%プロパン
18%
NGL 28%
中東
ナフサ 49%
世界
エタン 26%
プロパン 12%
ガスオイル 6%
ブタン3%
その他 4%
米国・中東はエタン主体欧・アジアはナフサ主体
シェールガス革命
エタンCracker大規模稼動
石炭化学
CTL,CTO
世界の大きな動きの中で日本はこれからどうする?
朝日新聞
中国、インド等では爆発的にCO2排出が増え続けている。
日本の CO2排出量は世界の4%に過ぎな
い。⇒
世界全体で見れば、日本が単独で努力しても影響は小さい!
ただしエネルギー
の効率利用では依然、日本が世界の最先端!
化石資源利用の主な流れ (日本を例に)使用量;約 4億トン /年= 12億トン (as
CO2)
石炭
石油
天然ガス
接触分解Cracker
コークス製造
発電
都市ガスLPG
化学品
ガソリン
灯軽油
電気
鋼材
Fe2O3+1.5C → 2Fe + 1.5CO2
産業資材として鉄が必要な以上 必要コークス
4億トン
0.8億トン
2億トン
2.3億トン
①
②
③
④
日本に輸入される化石資源の 1/3が電力に使用される。 残りの 2/3は輸送燃料(ガソリン)、鉄鋼用コークス、石油化学品が大半。産業+社会全体で減らせる工夫!
19601960 19701970 19801980 19901990 20002000 20102010
日本の牽引産業と時代背景の時系列的変遷
技術導入 独自技術化深化
ニッチ化多角化
石油ショック
公害問題
地球温暖化
原油高騰
多くの化学企業の誕生
触媒性能はほぼ飽和領域に到達
省エネ技術・公害対策技術
自動車触媒・環境触媒独自機能化学品事業
情報電子産業
自動車産業
??
?産業の牽引役
鉄 鋼 ・ 造 船 ・ 化 学
家 電
バルク化
新エネルギー・エネルギー効率利用が関連!
エネルギーを作る側、使う側両方で革新技術が必要!
革新技術を実用化することの経済性目標・意義革新技術を実用化することの経済性目標・意義
原材料・
Energy費
固定費
償却費
原材料・
Energy費
固定費
原材料・
Energy費
固定費
原材料・
Energy費
固定費
償却費
既存技術償却前
既存技術償却後
革新技術もどき
本当の革新技術
原材料Energy費
固定費
償却費
海外展開
国内競争力
国際競争力
最低このレベル
償却費
×
比較対象
利益
利益を日本に還元する構造
○
◎
太陽
化学コンビナート CO2
捕集設備
エチレンプロピレン
GTO反応器
燃料
ソーラー水素プラント
H2収集設備水
発電所
CO/H2調整器
人工光合成の大規模普及と人工光合成の大規模普及と COCO22の資源化のイメージ図の資源化のイメージ図
大規模普及までに時間が必要!お金も必要!
⇒どうする?
化学原料製造技術の化学原料製造技術の COCO22排出量比較排出量比較
① Naphthaクラッカー : + 1.35kg-CO2/kg- オレフィン
② LNG改質 + GTO : + 0.06kg-CO2/kg- オレフィン
③ ソーラー H2+ CO2改質 + GTO : - 1.92kg-CO2/kg- オレフィン (バイオマス H2)
◆ LNG原料は CO2削減技術としては有効◆ ソーラー H2は CO2資源化の究極法。 バイオマス改質+ GTOも可能性あり
GTO: 天然ガス(メタン)から化学原料を作る技術
理論値
実測値
人工光合成!人工光合成! しばらくは世界の主流!
300 400 500 600 700 800 900 10000
5
10
15
20
25
20%
変換効率 = 5%
15%
30%
60%
エネルギー変換効率
/ %
吸収波長 / nm
量子収率 = 100%
AM1.5G
人工光合成: 日本の科学が世界のトップランナー 技術によって勝ち抜ける可能性有り
最終目標
5年後目標
2011/04時点
国家プロジェクトとして やるべき!国家プロジェクトとして やるべき!産官学の連携必要産官学の連携必要
Sun
H2
化学品
GTO
燃料
H2収集設備
水
さまざまな化石資源/再生可能資源からの化学品製造プロセスさまざまな化石資源/再生可能資源からの化学品製造プロセス
太陽光で水を分解して水素を作る触媒プロセス
森林
バイオマスからの CO/H2製造
発電所
CO2分離
コークス炉
COG精製
LNG
改質反応
CO/H2
化石資源からの CO/H2製造
ソーラー水素と CO2
からの CO/H2製造
①
②
③
時間軸を意識した国家 戦略が必要! 経済性+独創性