グリーン燃料の「ブルーアンモニア」はどのくらい有望か
Photo by Hans Reniers

グリーン燃料の「ブルーアンモニア」はどのくらい有望か

ブルーアンモニアは水素を原料としているため、地球温暖化の原因となる二酸化炭素を排出することなく燃焼させることができ、輸送が容易であるという利点がある。欧州はロシアの天然ガス打ち切り観測が浮上した際、選択肢の一つとしてブルーアンモニアを調達した。

ブルームバーグ

(ブルームバーグ)-- 9月10日、ドイツのハンブルク港に、欧州のエネルギー問題に対するクリーンな回答として期待されている、あまり知られていない燃料「ブルーアンモニア」を積んだ船が停泊している。水素を原料としているため、地球温暖化の原因となる二酸化炭素を排出することなく燃焼させることができ、輸送が容易であるという利点がある。

ロシアによるウクライナ侵攻で世界のエネルギー市場が混乱したわずか3週間後にアラブ首長国連邦(UAE)と締結された契約に基づき、欧州初の試験貨物は欧州最大の銅生産者であるAurubisに向けられた。UAEの気候変動・環境大臣であるマリアム・アルムヘイリ氏は、先週、2回目の出荷が数週間以内に行われると述べた。

全てが計画通りに進めば、ブルーアンモニアは、気候変動との戦いという公約を損なうことなく、ロシアのガスから離脱しようとする欧州諸国に解決策を提供することができる。また、湾岸アラブ諸国にとっては、石油やガスの無制限な燃焼から世界が移行する中で、新興ではあるが急成長している「未来燃料」市場を支配しようと競い合う新時代の到来を告げるものとなるかもしれない。

これまでブルーアンモニアは、ドイツ、韓国、日本などに少量出荷されただけで、そのほとんどが石油やガスが豊富な中東からのものであった。しかし、今週末、ドイツのオラフ・ショルツ首相は、ガスの供給を確保するために中東を訪問し、水素とアンモニアの将来の供給についても議論した。

ブルームバーグ・グリーンの取材に応じた複数の関係者が匿名を条件に語ったところによると、問題は、これまで欧州に出荷されてきたブルーアンモニアが、見た目ほどクリーンではないことだ。製造過程で回収された二酸化炭素は、世界最大の石油生産会社の一部で到達困難な化石燃料を抽出するために使用されてきた。

理論的には、水素もアンモニアも二酸化炭素を放出せずに燃焼するため、クリーン燃料とみなすことができる。しかし、そもそもどのように作られるかに大きく依存する。もし、これらの未来の燃料が、再生可能エネルギーを動力源とするプロセスで水から作られるなら、二酸化炭素の排出はなく、出来上がった製品は「グリーン」と呼ぶことができる。

しかし、これまでアンモニアは天然ガスでつくられることが多く、エネルギー消費が大きいため、二酸化炭素が排出され、地球を温暖化させていた。

この計画に詳しい人物によれば、ドイツからの輸送のために、アブダビ国営石油(ADNOC)は関連する炭素排出の約70%を回収しているという。ここまでは順調だ。回収された温室効果ガスは、トラックで約200キロ運ばれ、途中で化石燃料を燃やして、アブダビの油井に注入され、さらに石油を抽出することになるという。石油増進回収法として知られるこのプロセスは、業界では新しいものでも珍しいものでもない。しかし、それはまた、気候にやさしいとは考えられていない。

このプロセスで得られた追加の石油は、燃やすとより多くの二酸化炭素を排出することになるのです。UAE産のアンモニアを使用することで、Aurubisや他のエンドユーザーは、通常燃やす天然ガスと比較して自分たちの排出量を減らすことができますが、二酸化炭素が100年も残り、地球を暖める大気中では、純益があったとしても、それは明らかではありません。

世界初のブルーアンモニア貨物は、同様の方法で生産され、2020年にサウジアラビア東海岸の工業都市ジュベイルを出発した。二酸化炭素の一部はメタノールの製造に使用され、メタノールを燃やすと温室効果ガスが大気中に放出される。残りはトラックで同国のウスマニア油田に運ばれ、石油増進回収に使用された。

サウジアラムコとその化学部門であるサウジ基礎産業公社は、史上初のブルーアンモニアを出荷するために競争に打ち勝とうと、他のいくつかの近道も選んだ。SABICとアラムコの広報担当者は昨年、アンモニア工場から直接二酸化炭素を回収していないことを確認した。その代わりに、アンモニア製造による汚染を「相殺」するために、別の化学製造プロセスで回収された排出量を差し引いたのだ。つまり、余分な温室効果ガスが大気中に出てくるのを防いだわけではない。

「これは非常に創造的な会計処理だ」と、独立系クリーンテクノロジー・アナリストのグニェウォミール・フリスは言う。「理想的なのは、排出源で炭素を回収することです。なぜなら、別のプロセスで回収した炭素を計上し始めると、カーボンオフセットの世界に入り込んでしまい、まったく新しいゲームになってしまうからです」。

ADNOCはコメントを控えた。アラムコとSABICは以前、最初のアンモニア出荷に使用されたプロセスを確認したが、この記事のための追加質問には回答していない。ADNOCとの取引を交渉したドイツの経済・気候変動対策省は、コメントの要請に応じなかった。

水素の色(United Colors of Hydrogen)

市場はまだ初期段階にあるが、BloombergNEFの研究者は、クリーンな水素が地球温暖化の抑制に大きな役割を果たし、十分な支援を得ることができれば、2050年までに世界の売上高は年間7,000億ドルに達するだろうと予測している。中東のガス生産者は、欧州で買い手を見つけることができるだろう。欧州では、ロシアが供給を停止しているため、政府はエネルギー確保に必死で、環境に優しいとされる燃料は、たとえ精査に耐えない場合でも、喜んで見過ごすかもしれない。

ADNOCとのブルーアンモニアの取引は、3月にドイツのロバート・ハベック副首相が、ロシアの侵攻の余波で新しいエネルギー源を探すためにアブダビを訪れた際にまとまった。ドイツは、今回の試験的な輸送を中期的な輸送ルートの基礎と位置づけ、2030年までにドイツの現在の年間電力消費量の約4分の1に相当する110テラワット時までの需要をカバーしたいと連邦政府は予想している、と述べた。

ドイツではすでに、冬の電力料金の高騰を避けるために、閉鎖された石炭発電所を再開し、ゴミ焼却炉の公害規制を廃止している。それに比べると、中東のアンモニアは比較的クリーンであるように見える。

サウジアラビアとUAEは、ブルーアンモニアを製造する際にルールを破ったわけではなく、世界はまだこれらの新しい燃料源の基準をどうすべきかを議論している。このようなガイドラインが設定され、ロシアのエネルギーショックが収まれば、ブルーアンモニアの世界的な展望は、より確かなものになるだろう。

欧州委員会は、水素やアンモニアなどの関連製品を低炭素と見なすには、製造や輸送に伴う排出物の少なくとも70%を回収し、永久に貯蔵しなければならないと提案している。提案されているEUの規則では、初期の貨物のようなアンモニアの購入者は、生産中に排出された炭素の代金を支払わなければならず、最終製品の価格がはるかに高くなる。

そうした進化する基準に対応するため、サウジアラムコとSABICはすでにアンモニア製造プロセスから直接炭素を捕捉し始め、2021年に製造するブルー水素とアンモニアの独立評価者としてドイツ企業を採用した。しかし、そうした改善を行っても、排出量の約60%が水素製造プロセスに含まれているため、「カーボンニュートラル」と分類できるのはごく一部に過ぎない。これは、水素製造に必要な天然ガスの製造と輸送に伴う二酸化炭素の排出に加え、水素の製造工程から排出される二酸化炭素の量だ。

アラムコのSasref製油所は昨年、約5万トンの水素を製造したが、ブルーに分類されたのは8,075トンだけだったと、アラムコの化学部門バイスプレジデントのオリビエ・トレル氏はインタビューに答えて述べた。アラムコとSABICは輸出向けのブルーアンモニアも製造しているが、同じ理由で「ブルー」に分類されたのは生産量のごく一部に過ぎない。二酸化炭素を永久に埋められるようになれば、もっと多くのブルーアンモニアを生産できるようになるだろう、とトレル氏は言う。同社は、枯渇寸前の油田やガス田を利用して、排出ガスを地下に貯蔵する計画だ。

アラムコの最初の施設は、年間900万トンの二酸化炭素を隔離することができ、2026年に操業を開始する予定であるとトレル氏は述べている。カタールの10億ドルのブルーアンモニア工場も同時期に稼動する予定だ。UAEも古い油田を炭素貯蔵に利用することを望んでおり、ADNOCはさらにブルーアンモニア工場を計画しており、そこで発生する排出物の90%以上を回収する予定だと、この計画に詳しい人物は述べている。

ADNOCとそのパートナーは、2025年に稼働する年産100万トンの別工場の排出量の何パーセントを回収する必要があるか、炭素を発生源で回収する必要があるか、さらに石油の抽出に利用できるかどうかについて、アジアの輸入国政府および規制当局と協議中であると、この協議に詳しい人物が5月に述べている。同じアブダビにあるその施設は、鉄鋼製造など既存の産業活動からアンモニアを生産し、余分な排出を避ける予定だ。

「日本と韓国は、この種の規制や、政府の支援や規制義務の対象となるものを定義するという点で、現在欧州に遅れをとっています」と、アラムコのトレル氏は言い、これらの市場でさらなる規制が目前に迫っていると見ている。「将来の施設を設計する際、最も厳しい要件を満たすことが私たちの目標だ」。

ブルーアンモニアと水素が検討されるようになった理由のひとつは、グリーンアンモニアの製造コストがこれまで法外に高かったからだ。BloombergNEFの分析によると、グリーン水素の製造コストは現在最も安いもので1キロあたり2.82ドルで、2030年になっても1ドル程度にとどまるだろう。これとは対照的に、日本はサウジアラビアからの世界初のブルーアンモニア貨物をキログラム当たり60セント未満で購入したと報告されている。基準が強化されれば、ブルーアンモニアの価格は大幅に上昇するだろう。

経営コンサルタント会社A.T.カーニーが2021年に発表したレポートによると、炭素回収・貯留(CCS)は数十年にわたり何度も失敗を繰り返してきた。

これは、欧州の排出権取引制度におけるクレジットの価格よりもさらに高い。

一方、米国と欧州の政府による支援により、今後数年間はグリーン燃料の価格が低下し、再生可能エネルギーや水素製造に必要な大型電解槽、その他の関連技術のコストが下がると予想される。米国が8月に可決した歴史的な気候変動法案の下で大規模なインセンティブを導入する以前から、BloombergNEFの研究者は、2030年以降、グリーン燃料は青色の代替燃料よりも安くなると予測していた。

緑の支配|2020年代半ばからグリーン水素の供給がブルー水素を追い越す可能性

ADNOCのテストカーゴからブルーアンモニアを受け取ることになるドイツ企業4社のうちの3社、Aurubis、GETEC、Steagの代表者は、これをグリーン燃料が商業的に利用可能になるまでのストップギャップと見ていると述べている。エネルギー企業であるSteagの広報担当者は、「長期的な目標はグリーン水素を製造することだ」と語った。「しかし、そのためには、現在すでに利用可能な、排出を抑えた選択肢から始めるのが正しく、重要なのです」。今のところ、ADNOCのプロジェクトの排出量は、他の低炭素アンモニアと同程度で、世界でも最も少ない部類に入るとSteagは述べている。

中東の売り手は、賭けをヘッジしている。サウジアラビアは紅海の都市ネオム(NEOM)に大規模なグリーン水素施設を建設中である。UAEも昨年ドバイに試験施設を設置した後、商業施設の建設を計画している。

しかし、グリーン・アンモニアと水素の市場も安全とは言い切れない。

水素は温室効果ガスではないが、大気中に漏れ出すと、地球温暖化ガスであるメタンの寿命を延ばすことになる。1トンの水素が漏れるごとに、33トンの二酸化炭素が間接的に温暖化に影響を及ぼすと言われている。水素の漏洩を最小限に抑えることは、クリーン燃料のコストアップにつながる。

将来のガス価格やグリーン燃料の価格下落の速度は不明だが、アンモニア市場を手に入れることは、膨大な埋蔵量のガスを抱える国にとって魅力的なことだ、とコロンビア大学グローバルエネルギー政策センターのグローバル研究者アンソフィー・コルボーは言う。「ブルーアンモニアを輸出しようとする国の間には、多くの潜在的な競争があるのです」。

--Akshat Rathi, John Ainger, Anthony Di Paola, Vanessa Dezem, Shoko Oda, Michael Nienaber, Elaine He, Will Mathisからの協力を受けています。

Verity Ratcliffe. Europe’s Hunt for Clean Energy in the Middle East Has a Dirty Secret.

© 2022 Bloomberg L.P.

翻訳:吉田拓史、株式会社アクシオンテクノロジーズ