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合成燃料は、CO2と水素から製造される液体燃料で、既存の内燃機関やインフラで使用可能なカーボンニュートラル燃料です。e-fuelとも呼ばれ、航空機や船舶など電動化が困難な分野での脱炭素化の切り札として期待されています。
合成燃料（Synthetic Fuel）は、再生可能エネルギー由来の水素と、大気中や産業プロセスから回収したCO2を原料として製造される人工的な液体燃料です。e-fuel、Power-to-Liquid（PtL）とも呼ばれ、カーボンニュートラルな燃料として注目されています。
再生可能エネルギーによる水電解で、グリーン水素を製造します。この工程がコストとエネルギー効率の鍵となります。
フィッシャー- トロプシュ法やメタノール合成法により、水素とCO2から炭化水素を合成します。
合成された炭化水素を、ガソリン、軽油、ジェット燃料などの規格に適合するよう精製します。
既存のガソリンエンジンで使用可能で、オクタン価や揮発性を調整できます。
セタン価が高く、クリーンな燃焼特性を持ちます。硫黄分を含まないため、排ガスがクリーンです。
持続可能な航空燃料（SAF）として、既存のジェットエンジンで使用可能です。
船舶燃料や化学原料として利用可能で、既存インフラの改修が比較的容易です。
製造時に使用するCO2と燃焼時に排出するCO2が理論的に均衡し、ライフサイクルでCO2中立となります。
ガソリンスタンド、パイプライン、貯蔵施設など、既存の石油インフラがそのまま使用可能です。
電池と比較して高いエネルギー密度を持ち、長距離輸送や航空機に適しています。
常温常圧で液体として保存でき、長期保存が可能です。
製造コストは従来燃料の3-7倍と高額ですが、技術進歩と規模拡大により低減が期待されています。
2030年代に航空- 船舶分野で商業化、2040年代に自動車分野での普及が予測されています。
EU、日本などで、合成燃料の開発- 導入を促進する政策が導入されています。
電動化が困難な長距離航空機の脱炭素化手段として、SAFの一種として期待されています。
アンモニアや水素と並ぶ、船舶用代替燃料の選択肢として開発が進められています。
高級車、クラシックカー、モータースポーツなど、特定分野での利用が想定されています。
化学原料、非常用発電、遠隔地での燃料供給など、多様な用途が考えられています。
触媒開発、反応条件最適化により、エネルギー変換効率の向上が図られています。
大規模化、プロセス統合、再生可能エネルギーコストの低下により、経済性改善が進んでいます。
DACの効率向上、低コスト化が、合成燃料の普及の鍵となっています。
Well-to-Wheelの総合効率は20-30%と低く、直接電動化と比較して効率面で劣ります。
大量の再生可能エネルギーが必要で、電力セクターとの競合が懸念されます。
商業化には大規模な設備投資と、サプライチェーンの構築が必要です。
合成燃料は、電動化が困難な分野における現実的な脱炭素ソリューションとして、エネルギー転換期の重要な技術オプションとなっています。
水素エネルギー
水素を燃料として利用するクリーンエネルギー技術。グリーン水素は再エネ由来電力で水を電気分解して製造し、燃料電池や水素エンジンで利用します。燃焼時に水しか排出せず、エネルギーキャリアとして長距離輸送・長期貯蔵が可能で、脱炭素社会の基幹エネルギーとして期待されています。
エネルギー貯蔵
電力を様々な形態で貯蔵し必要時に放出する技術。リチウムイオン電池、揚水発電、圧縮空気、フライホイール、水素などがあります。再エネの出力変動対策と系統安定化に不可欠で、世界の蓄電池市場は2030年に120兆円規模に成長すると予測されています。
アンモニア燃料
アンモニア燃料は、水素キャリアとして注目される新エネルギー源です。燃焼時にCO2を排出せず、既存インフラが活用可能で、火力発電や船舶燃料として実用化が進む脱炭素社会の重要な選択肢となっています。