E-fuel
e-fuel（イーフューエル、合成燃料、英語: Electrofuels）は、再生可能資源からの電気エネルギーを、液体燃料や気体燃料に化学結合により蓄えることで作られる、カーボンニュートラルの代替燃料である[1][2]。航空用バイオ燃料の代替として使われ[3]、主にブタノール、バイオディーゼル、水素や、その他のアルコール、メタン、ブタンなどの炭素含有ガスなどが燃料として使われる。
研究
輸送可能な液体電気燃料の研究の主な資金源となったのは、エリック・トゥーンが代表を務めるエネルギー高等研究計画局（ARPA-E）のElectrofuels Programだった[4]。ARPA-Eは、2009年にオバマ大統領のスティーブン・チューエネルギー長官の下で設立され、国防総省の先端研究計画機関であるDARPAの効果をコピーしようとするエネルギー省（DOE）の試みだった。このプログラムの下で資金提供されたプロジェクトの例としては、マイケル・リンチが率いるOPX Biotechnologiesのバイオディーゼルの取り組みや[5] 、デレク・ロブリーがマサチューセッツ大学アマースト校で行った微生物による電気分解の研究などがあり[6]、二酸化炭素を原料とした初の液体電気燃料を生産したことが報告されている。
2011年11月には、米国化学工学会が主催する第1回電気燃料会議がプロビデンスで開催され[7]、この会議で、エリック・トゥーンは、「プログラム開始から18カ月が経過し、効果があることがわかった。我々は、それを問題にできるかどうかを知る必要がある」と述べた。いくつかのグループは原理証明を終え、その後よりコスト効率が高くなるようスケールアップに取り組んでいる。
カーボンニュートラルな電気燃料が石油燃料よりも安くなり、電気分解によって製造される化学原料が原油から精製されるものよりも安くなれば、電気燃料は破壊的なものになる可能性があり、あらゆる資源から得られる再生可能エネルギーを液体燃料として貯蔵することができるため、再生可能エネルギーのあり方を変える大きな可能性を秘めている。
2014年現在[update]、フラッキングの流行に促され、ARPA-Eの焦点は電気原料から天然ガスベースの原料へと移り、電気燃料からは遠ざかっている[8]。
ポルシェと「Haru Oni」プロジェクト
2020年後半、ポルシェは電気を含む既存のものに代わるカーボンニュートラルな燃料を検討していることを発表した。ポルシェは当時、よりクリーンな自動車の実現に向けて「電気だけでは十分に進むことができない」と考え、e-fuelがその解決策になるのではないかと推察していた。
ポルシェは、代替燃料により投資することを約束し、シーメンス・エナジー社、AME社、ENAP社、ENEL社と共同でチリで実施している「Haru Oni」というプロジェクトを開始した。
合成燃料とは、石炭や天然ガス、バイオマスなどを原料とする液体燃料のことで、さまざまな方法で製造することができる。Haru Oniでは、e-Diesel（ディーゼル）、e-Gasoline（ガソリン）、e-Kerosene（灯油）の基礎となる合成メタノールの製造を目指している。風力発電を利用することで[9]、空気中のCO2を取り出し、それを水素と結合させることで、合成メタノールを製造する。
ポルシェによれば、これは「世界初の統合された商業的、工業的規模のクライメイト・ニュートラルな合成燃料製造プラント」を実現するための最初のプロジェクトであるという。
2022年には13万リットルのe-Fuelが生産され、2026年には5億5,000万リットルにまで増加する予定で、その一部は、ポルシェに供給され、ポルシェ・モータースポーツで開発された車やポルシェ・エクスペリエンスセンターで使用され、最終的には市販車にも使用される予定である[10]。
例
- アウディがe-Dieselやe-Gasolineなどに取り組んでいる。、[11]
関連項目
- 国防高等研究計画局
- エネルギー高等研究計画局
- 生物電気化学反応器
- カーボンニュートラル燃料
- 電気化学セル
- 還元
- 生体触媒電気分解
- 電気メタノール生成
- バイオ燃料電池
- グレイロック
- ギ酸
- LanzaTech
- 微生物電気合成
- Power-to-gas
脚注
- ^ Lovley, Derek (May 26, 2010). “Microbial Electrosynthesis: Feeding Microbes Electricity To Convert Carbon Dioxide and Water to Multicarbon Extracellular Organic Compounds”. mBio 1 (2): e00103-10. doi:10.1128/mBio.00103-10. PMC 2921159. PMID 20714445.
- ^ Reece, Steven Y.; Hamel, Jonathan A.; Sung, Kimberly; Jarvi, Thomas D.; Esswein, Arthur J.; Pijpers, Joep J. H.; Nocera, Daniel G. (November 4, 2011). “Wireless Solar Water Splitting Using Silicon-Based Semiconductors and Earth-Abundant Catalysts”. Science 334 (6056): 645–648. doi:10.1126/science.1209816. PMID 21960528.
- ^ 2021-03-25T14:13:00+00:00. “How sustainable fuel will help power aviation’s green revolution”. Flight Global. 2021年3月30日閲覧。
- ^ “ELECTROFUELS: Microorganisms for Liquid Transportation Fuel”. ARPA-E. July 23, 2013閲覧。
- ^ “Novel Biological Conversion of Hydrogen and Carbon Dioxide Directly into Free Fatty Acids”. ARPA-E. October 10, 2013時点のオリジナルよりアーカイブ。July 23, 2013閲覧。
- ^ “Electrofuels Via Direct Electron Transfer from Electrodes to Microbes”. ARPA-E. October 10, 2013時点のオリジナルよりアーカイブ。July 23, 2013閲覧。
- ^ “SBE's Conference on Electrofuels Research”. American Institute of Chemical Engineers. July 23, 2013閲覧。
- ^ Biello, David (March 20, 2014). “Fracking Hammers Clean Energy Research”. Scientific American April 14, 2014閲覧. "The cheap natural gas freed from shale by horizontal drilling and hydraulic fracturing (or fracking) has helped kill off bleeding-edge programs like Electrofuels, a bid to use microbes to turn cheap electricity into liquid fuels, and ushered in programs like REMOTE, a bid to use microbes to turn cheap natural gas into liquid fuels."
- ^ 強力で安定した風が吹くチリが選ばれた理由のひとつ
- ^ Patrascu, Daniel (2020年12月3日). “Future Porsche Cars to Run on eFuels, Motorsport Machines Included” (英語). autoevolution. 2021年3月30日閲覧。
- ^ “Audi advances e-fuels technology: new “e-benzin” fuel being tested” (英語). Audi MediaCenter. 2021年3月30日閲覧。
外部リンク
- Lovett, Richard A. (June 17, 2013). “Electrofuels: Charged Microbes May "Poop Out" a Gasoline Alternative”. National Geographic July 23, 2013閲覧。.