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新奥集団石炭ベースの低炭素エネルギー**重点実験室:民間企業が石炭からの天然ガス製造技術の突破を目指す 著者/出典:日付:2016年12月29日 クリック数:14 大学が多数存在する**重点実験室の運営母体の中には、優れた民間企業も多数参加している。新奥集団もその一つです。 了解によると、同社の石炭ベースの低炭素エネルギー**重点実験室(以下「新奥実験室」という)は、2010年1月に**科学技術省によって承認された第2期の企業**重点実験室の一つとなり、翌年5月に正式に認定された。 この研究所は、石炭からガスを製造する技術の研究開発に専念しています。新奥研究所の所長である朱振旗によると、我が国は石炭の埋蔵量が豊富で、消費割合は60%を超えているが、それが深刻な大気汚染や温室効果といった環境・生態問題を引き起こしている。資源の特性、パス依存性、エネルギー安全保障といった要因を考慮すると、石炭のクリーンな利用が必然的な選択となる。一方、天然ガスは比較的クリーンであり、間違いなく社会のニーズに合致している。 “企業をイノベーションの主体とする研究開発プラットフォームとして、研究所は現代のエネルギーシステムに関する技術の研究開発や実用化の実証に注力しており、学術機関よりも産業界の実際の課題解決やその社会的・経済的価値を重視している。それにとって、研究開発自体が目的ではなく、新たな産業を発見し育成することが目的である。”彼は述べた。 産業の発展は困難に直面している。エネルギー転換と大気汚染防止を推進する上で、天然ガスは重要な役割を果たすと見なされており、2020年までにその消費比率は10%に達する見込みだ。しかし我が国では、天然ガスの発展は様々な障害に直面しており、その需要には依然としていくつかの制度的な不確実要素が存在する。 中国エネルギー研究会が今年発表した『中国エネルギー展望2030』によると、天然ガスの発展は、経済成長の構造調整や市場需要の低迷といった3つの不確実性要因に直面している;対外依存度が急速に上昇し、価格優位性は著しく低下している;貯蔵・輸送施設の発展が遅れ、配管網の建設は制度上の制約を受けている。 しかし、それでもなお、都市ガス事業からスタートした新奥集団は、石炭製ガス技術の研究開発に注力し続けている。同社は2006年から石炭のクリーンで効率的な利用の研究開発を行っており、既に10年が経過している。 しかし、石炭ガス産業の発展は多くの問題に直面している。 その一つは、2010年6月に**発展改革委員会が「石炭製ガス産業の発展を規範化するための関連事項についての通知」を発表し、石炭製ガスプロジェクトの承認権を**のレベルに集約したことである。 そして昨年7月、**エネルギー局は「石炭製燃料の実証事業を規範化するための指導意見」(第2回意見募集稿)を発表し、「状況に応じて対応すること、最も厳格な環境保護基準を守ること、省エネかつ効率的であること、科学的な配置を徹底すること、自主的なイノベーションを推進すること」を求めました。 その背後には、国内の石炭製ガスプロジェクトにおいて生産の不安定さ、効率の低さ、環境汚染、水消費量の多さといった問題が存在し、論争の的となっている。一方、海外では石炭からのガス製造に関する基礎研究は早くから始まったものの、産業化には至っていない。 これについて、新奥科技発展有限公司(以下「新奥科技」という)のガス化技術センターの総経理である李克忠は、新奥が新型ガス化を行うのは、従来のガス化技術が生み出すさまざまな問題を解決するためだと述べている。 ルッチ炉技術を例にとると、この技術が開発された当初は天然ガスを生産するためではなく、天然ガスはその製品の一つに過ぎなかった。この技術的特徴が、天然ガスの生産において同技術が遅れていることを決定づけている。原理的には、ルッチ炉の熱効率は約60%であるのに対し、ガス化の熱効率は72%に達し、水素化ガス化では79.6%に達する。 新奥集団の取締役会議長である王玉鎖も、現在主流となっているガス化技術は、当初は合成アンモニアや石炭からのメタノール製造など、化学製品を生産することを目的として開発されたものであり、ガス化の過程でメタンガスができるだけ発生しないようにしなければならないと述べている。石炭ガス化などのエネルギー生産に利用されるようになってからは、「試験」を経てプロセスも日々成熟してきたが、エネルギー変換効率が低く、資源消費量が多いという根本的な特性は変わらない。 これらの主流なガス化技術は、いずれも海外で初期に開発されたもので、当時は環境問題がそれほど深刻ではなかったため、研究開発の際にも環境保護の要件をあまり考慮していませんでした。そして、環境的な圧力が日増しに強まるにつれて、これらの古い技術が持つ先天的な欠点が次第に明らかになってきた。 李克忠は、**石炭からの天然ガス製造を奨励しないのは、優れた技術がないからだと考えている。優れた技術の実証が成功し、かつエネルギー変換効率、環境保護、経済的実現可能性といった要件を満たせば、**支援されるでしょう。 石炭水素化ガス化プロジェクトで画期的な進展 国内の石炭の特性に着目し、貯蔵量、地域、水資源、気候資源などの条件を考慮して、新奥研究所は4種類のガス化技術を選定した。これにより、通常の石炭のガス化問題を解決する;触媒気化技術を用いたリグニットの利用;超臨界気化により、水分含有量が高い石炭の問題を解決;地下ガス化は、技術的に採掘できない石炭を直接合成ガスに変換して利用するものです。 朱振旗は次のように説明した。「これらの技術的突破により、我が国のあらゆる種類の石炭や地域をほぼカバーしていると言えるでしょう。」” 李克忠は、これらの技術はメタンの生産専用であり、目標製品は非常に明確で、生産過程で付随的に芳香族などの副産物も同時に生産されると述べた。 水素ガス化を例にとると、2012年3月に開始されてから3年間で、研究室レベルの基礎研究やパイロット試験、そして1日10トン規模のパイロットプラント試験において重要な突破が達成されました。最近、新奥科技は、同社の研究所が取り組んでいる**「863計画」の「石炭からの天然ガス製造に関する新しい技術の研究」というプロジェクトにおいて、石炭の水素化ガス化処理に関する分野で大きな進展があったと発表しました。50トン/日の規模のパイロットプラントが検査を通過しました。 同時に、朱振旗によると、この研究所では一方でガス化を核とし、「エネルギーから化学原料、さらには高性能な炭素材料へ」という技術向上の道を歩んでいる。また、微細藻類を活用して工業的な炭素固定の実践や、汚水からの窒素・リンの回収利用の研究も行っており、微細藻類を利用したエネルギーや様々な副産物を効率的に生産する多目的生産技術を開発し、低炭素型の資源利用のための統合的なソリューションを構築している。 朱振旗によれば、これは企業の研究所と科学研究機関との間の異なる関心事を示している。“私たちは原理だけでなく、実現可能性や、エンジニアリング、コスト、水消費量、排出物といった問題にも注目し、技術をあらゆる面から社会に普及させていきます。” 説明によると、この研究所は承認されて以来、グループから合計で6億5000万元の研究資金を受け取っている。そのうち2015年には研究所への投資が1億元を超え、売上高の3.5%を占めました。