IHIは、再生可能エネルギー由来のグリーン水素を用いてCO₂フリーのアンモニアを製造する技術開発を進めている。そして、福島県相馬市の「そうまIHIグリーンエネルギーセンター（SIGC）」内で小型スケールの試験を実施し、目標とした効率でのグリーンアンモニア製造に成功した。この技術は、カーボンニュートラル実現に向けた画期的なPower-to-X技術として注目される。
脱炭素社会を支えるアンモニア、Power-to-X技術の進化と可能性
現在のアンモニア製造は、天然ガス由来の水素と空気中の窒素を用いるため、大量のCO₂を排出する課題がある。IHIが進めるPower-to-X技術を利用したグリーンアンモニア製造は、このCO₂排出を完全にゼロにすることを目指している。この技術では、再生可能エネルギーから得られる電力を利用して水素を生成し、その水素と窒素を反応させてCO₂フリーのアンモニアを製造する。
IHIはこれまで、SIGC内の「そうまラボ」において、再エネを熱や水素に変換する実証事業を行ってきた。相馬市の下水処理場においては、再エネ由来の熱で汚泥を乾燥させて減容・肥料化する取り組みを行い、また生成した水素とCO₂を合成し、地域のコミュニティバス向けに燃料を供給する技術も確立した。
そして今回、そうまラボ内に設置されたグリーンアンモニア製造試験装置により、水素生成からアンモニア合成までの全プロセスを検証する実証試験が行われた。この試験では、負荷変動のある再生可能エネルギーから効率よく水素を生成し、目標とした効率でのアンモニア製造が可能であることが確認された。
今後IHIは、製造プラントにおける運転条件の最適化や反応器のデータ収集を進め、Power-to-X技術のさらなる大型化および商用化を目指すとしている。グリーン水素に注目が集まっている現在であるが、この技術が早期に実用化されることで、グリーンアンモニアがカーボンニュートラル社会実現の重要な柱となることが期待される。
(*1) そうまIHIグリーンエネルギーセンターについて
所在地：福島県相馬市光陽 2-1-1，敷地面積：54,000㎡
事業内容：2018年4月に開所し，持続性のある地産地消型スマートコミュニティ事業により「水素を活用したCO₂フリーの循環型地域社会創り」を実践。2020年に開所した｢そうまラボ｣では，水素利用の先進技術開発拠点として，余剰電力で製造した水素を使用し，将来の水素社会を見据えた水素利用・エネルギーキャリア転換技術研究・実証試験等を実施。
SIGC開所：https://www.ihi.co.jp/all_news/2018/other/1190445_1626.html
そうまラボ開所：https://www.ihi.co.jp/all_news/2020/other/1196903_1611.html
(*2) 燃料の脱炭素
アンモニアの燃料利用 | 気候変動への対策 | 環境 | サステナビリティ | 株式会社IHI
https://www.ihi.co.jp/sustainable/environmental/climatechange/ammonia_energy/
(*3) 合成メタンによる地域コミュニティバスへの燃料供給
国内初 メタンバスへ再エネ利用のe-methane（合成メタン）を供給開始 | 2022年度 | ニュース | 株式会社IHI
https://www.ihi.co.jp/all_news/2022/other/1198153_3483.html
(*4) グリーンアンモニア製造試験装置
原料ガス 水素，窒素，圧力 20MPa，触媒 Fe系触媒，アンモニア製造量 1kg/日