マッハの貴公子 C1Runner の熱~い日記でつ(¬_,¬)b フフフ・・・

マッハの貴公子 天才タケスィが熱~く語るでつ( ̄ω ̄)ムフ~

アンモニアとは…

2024-04-14 07:10:29 | 理系オタク
アンモニアといえば、思い浮かぶのは刺激臭のある有毒物質というイメージ。
昔から畑の肥料として利用されてきたことを思い浮かべる人も多い。

実はアンモニアには、肥料にとどまらない、次世代エネルギーとしての大きな可能性が秘められているでつ。
アンモニアは常温常圧では無色透明の気体。
、特有の強い刺激臭があって、毒性があるために劇物に指定されているでつ。

アンモニアの分子式はNH3。
水素と窒素で構成されているでつ。

このアンモニア、昔から肥料として利用されてきたでつ。
今も、化学的に合成されたアンモニアの大半が、肥料の原料として使用されているでつ。
また、アンモニアは、火力発電所が排出する煤に含まれる、大気汚染物質窒素酸化物(NOx)の対策にも利用されているでつ。
NOxにアンモニアを結びつけることで化学反応を起こし、窒素と水に還元する還元剤として利用。
さらに、アンモニアは化学製品の基礎材料としても利用されているでつ。

世界全体でのアンモニアの用途は、その約8割が肥料として消費されているでつが、残りの2割は工業用。
メラミン樹脂や合成繊維のナイロンなどの原料となるでつ。
世界の人口は現在も増え続けているため、食料確保の必要性から考えても、農産物の肥料として利用されるアンモニアの重要性は今後も変わらない。

こうしたニーズのため、世界各地の化学工場でアンモニアが生産されているでつ。
アンモニアを合成するためには水素が必要となるでつが、この水素は主に天然ガスを中心とした化石燃料由来のものが使われているでつ。
ただ、最近では、太陽光など再生可能エネルギー由来の電気を使い、水を電気分解してつくる水素の検討も始まっているでつ。

このように、アンモニアはすでにさまざまな用途で利用されており、その中で、安全に運搬する技術が確立。
陸上ではパイプラインやタンクローリーで運ばれ、海上輸送にはタンカーが用いられます。安全性に対するガイドラインも整備されているでつ。

アンモニアは、想像する以上にいろいろなところで生活を支えている物質。
世界全体のアンモニア生産量は、2019年で約2億トン。
生産国は上位から中国、ロシア、米国、インドが並び、この4ヵ国で世界生産の半分以上を占めているでつ。

これらは、アンモニア生産に欠かせない化石燃料を資源として持つ国々。
一方で輸出入に目を移してみると、世界全体のアンモニア輸出入量は2018年で約2000万トンと、生産量の1割ほど。
つまり、生産国でつくられたアンモニアの9割は、輸出されず自国内で消費されているということ。

前述したように、アンモニアの主な用途は肥料でつが、生産の上位国はまた多くの人口を持つ農業大国でもあるでつから、
農業用の肥料としてアンモニアを自家消費していると考えられるでつ。
輸出第1位はトリニダード・トバゴで、ロシア、サウジアラビアと続くでつ。

この3カ国で、世界の輸出量の約半数を占めているでつ。
一方、輸入量で第1位となっているのは米国で、トリニダード・トバゴの最大の輸出先でもあるでつ。
第2位はインド、それからモロッコ、韓国、中国と続き、この4カ国で世界の輸入量の約半数を占めているでつ。

日本のアンモニア消費量は2019年で約108万トン。
このうち約8割を国内生産、約2割をインドネシアとマレーシアからの輸入でまかなっているでつ。
そんなアンモニアについて新しい用途として注目されているのが、エネルギー分野での活用。

エネルギー分野でアンモニアが注目される理由のひとつは、次世代エネルギーである水素のキャリア、つまり輸送媒体として役立つ可能性があるため。
前述した通り、アンモニアは水素分子を含む物質。
そこで、大量輸送が難しい水素を、輸送技術の確立しているアンモニアのかたちに変換して輸送し、利用する場所で水素に戻すという手法が研究されているでつ。

加えて、近年では、燃料としての利用も研究されはじめたでつ。
アンモニアは燃焼してもCO2を排出しないカーボンフリーの物質。
将来的には、アンモニアだけをエネルギー源とした発電を視野に入れた技術開発が進められているでつが、石炭火力発電に混ぜて燃やすことでも、
CO2の排出量を抑えることが可能。

前述した通り、アンモニアはすでに生産・運搬・貯蔵などの技術が確立しており、安全性への対策やガイドラインが整備されているでつ。
さらに、サプライチェーンが確立されていることから、初期投資をあまりかけずにエネルギーに転用することができるとも考えられているでつ。
このように、早期の実用化が見込まれることは、次世代エネルギーとして大きな利点。

現在、石炭火力にアンモニアを20%混焼する実証実験が進められているでつ。
もし仮に国内の大手電力会社が保有するすべての石炭火力発電所で20%混焼をおこなえば、CO2排出削減量は約4000万トンになるでつ。
さらに今後は、混焼率を向上させる技術を確立させていくとともに、アンモニアだけを燃料として使用する専焼も将来的に始まる見通しとなっているでつ。

もし、こうした石炭火力がすべてアンモニア専焼の発電所にリプレースされれば、CO2排出削減量は約2億トンになると試算されているでつ。
燃料アンモニアの導入には、大きなインパクトがあるでつ。
こうした火力発電所への燃料アンモニアの利用については、政府だけが動いているわけないでつ。

国内最大の火力発電事業者であるJERAは、10月に発表した2050年におけるゼロエミッションへの挑戦JERAゼロエミッション2050のロードマップの中で、
燃料アンモニアの火力発電への混焼、専焼へのリプレースを明記しているでつ。
一方で、アンモニアを燃料として活用するには課題もあるでつ。

それは、アンモニアの安定的な量の確保。
国内すべての石炭火力で20%混焼をおこなうには、約2000万トンのアンモニアが必要となるでつが、これは現在の世界のアンモニア輸出入量とほぼ同じ量。
これから混焼をおこなう石炭火力発電が増えたり、混焼率が高まったり、専焼が始まったりすることによって、発電分野でのアンモニア利用が増えると、
現在の世界の生産量では足りなくなることが見込まれるでつ。
供給が不足すれば価格が高騰し、肥料の市場にも影響をあたえることになるため、対策が必要となるでつ。
この記事についてブログを書く
  • Twitterでシェアする
  • Facebookでシェアする
  • はてなブックマークに追加する
  • LINEでシェアする
« 日産スカイライン2000GT-Rなり~ | トップ | スマート設備管理 »
最新の画像もっと見る

理系オタク」カテゴリの最新記事