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 アジア・西欧・米国 石化原料の変遷 2001年以降 西欧 シェール ガス革命 LPG 13% ｴﾀﾝ 9% 重質NGL 10% ｶﾞｽｵｲﾙ 3% ナフサ 62% NGL 28% プロパン 18% 重質NGL 1% エタン Cracker ｶﾞｽｵｲﾙ 大規模稼動 5% エタン 54% 米国・中東はエタン主体 欧・アジアはナフサ主体 米国 LPG 1% 化学 CTL,CTO LPG 3% ｴﾀﾝ 8% ｶﾞｽｵｲﾙ 6% 中東 重質NGL 2% 石炭 ナフサ 83% アジア 重質NGL 6% ナフサ 19% 世界の大きな ナフサ 動きの中で 97%日本はこれか らどうする？ LPG 18% ﾌﾞﾀﾝ 3% その他 4% ｶﾞｽｵｲﾙ 6% 日本 プロパン 12% エタン 26% ナフサ 49% 世界 エタン 54% 中国、インド等で は爆発的にCO 2排 日本のCO2排出量は 世界の４％に過ぎない。 出が増え続けてい ⇒ る。 ただしエネルギー 世界全体で見れば、日 の効率利用では 本が単独で努力しても 依然、日本が 影響は小さい！ 世界の最先端！ 朝日新聞 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) ① 天然 ガス 発電 ４億トン 日本に輸入される化石資源 都市ガス LPG 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、 電気 石油化学品が大半。産業＋ 社会全体で減らせる工夫！ ② 石油 灯軽油 接触分解 Cracker ガソリン ④ 0.8億トン 化学品 2.3億トン ③ 石炭 コークス 製造 鋼材 2億トン 産業資材として鉄が 必要な以上ｺｰｸｽ必要 Fe2O3+1.5C → 2Fe ＋1.5CO2 1960 技術導入 1970 1980 バルク化 1990 独自技術化 深化 2000 2010 エネルギーを 作る側、使う側 ニッチ化 両方で革新技術？ が必要！ 多角化 公害 問題 原油高騰 石油 ショック 多くの化学企業 の誕生 地球温暖化 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 鉄鋼・造船・化学 自動車産業 家電 産業の牽引役 ？ 日本の牽引産業と時代背景の時系列的変遷 新ｴﾈﾙｷﾞｰ ・ｴﾈﾙｷﾞｰ 効率利用 が関連！ 最低このレベル 償却費 比較 対象 償却費 利益 固 定 費 固 定 費 固 定 費 × 原 材 料 ・ Energy 費 原 材 料 ・ Energy 費 革新技術 もどき 既存技術 償却前 既存技術 償却後 原材料 ・ Energy 費 国内競争力 償却費 固 定 費 ○ 原材料 ・ Energy 費 本当の 革新技術 利益を日本に 還元する構造 ◎ 国際競争力 償却費 固 定 費 原材料 Energy 費 海外展開 革新技術を実用化することの経済性目標・意義 エチレン プロピレン 太陽 H2 収集設備 水 ソーラー水素 プラント 化学 コンビナート 発 電 所 大規模普及まで 燃料 に時間が必要！ お金も必要！ GTO 反応器 ⇒ どうする？ CO/H2 調整器 CO2 捕集設備 人工光合成の大規模普及とCO2の資源化のイメージ図 化学原料製造技術のCO2排出量比較 ① Naphthaクラッカー ② LNG改質 ： ＋1.35kg-CO2/kg-ｵﾚﾌｨﾝ 実測値 ＋ GTO ： ＋0.06kg-CO2/kg-ｵﾚﾌｨﾝ 理論 ③ ソーラーH2＋CO2改質 ＋ GTO ： －1.92kg-CO2/kg-ｵﾚﾌｨﾝ 値 （バイオマスH2) 人工光合成！ しばらくは世界の主流！ ◆ 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 エネルギー変換効率 / % 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 25 AM1.5G 20 量子収率 = 100% 15 最終目標 60% 30% 10 20% 変換効率 5 = 5% 5年後 目標 15% 0 300 400 500 600 700 800 900 1000 吸収波長 / nm 国家プロジェクトとしてやるべき！ 2011/04 時点 産官学の連携必要 時間軸を意識 した国家戦略 が必要！ 経済性＋独創性 Sun ソーラー水素とCO2 からのCO/H2製造 水 太陽光で水を分解して 水素を作る触媒プロセス ③ 化学品 燃料 H2 収集設備 GTO バイオマスから のCO/H2製造 発電所 CO2 CO/H2 分離 ① コークス炉 COG精製 改質反応 化石資源から のCO/H2製造 LNG ② H2 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 森林
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