日揮は2018年10月19日、再生可能エネルギー由来の電力で水を電気分解して得た水素からアンモニアを製造し、そのアンモニアをガスタービンで燃焼させて発電に成功したと発表したという。日揮によるとこれは世界初の快挙だという。
図 今回使用したアンモニア合成装置。赤いボンベに高純度水素が入っている
出所 日揮
現在、アンモニア（NH3）の合成には「ハーバー・ボッシュ法」という手法を使うのが一般的だ。この手法では、水素（H）と窒素（N）を高温・高圧の触媒反応でアンモニアを合成する。しかし、再生可能エネルギー由来の電力で水を電気分解して得られる水素は低圧であり、ハーバー・ボッシュ法を利用するには圧力を上げる必要がある。その分、エネルギーも消費する。
今回は新たに開発したルテニウム触媒を使用することで、低温・低圧の環境でアンモニア合成に成功した。この触媒は2018年5月に日揮、国立研究開発法人産業技術総合研究所（産総研）、沼津工業高等専門学校、日揮触媒化成が既存の触媒の物質や製造方法の改良に取り組み、開発に成功したものだ。
新しい触媒を使ったアンモニア合成装置は、福島県郡山市にある「産業技術総合研究所福島再生可能エネルギー研究所」の敷地内に建設し、実証試験という形で運転を始めた。アンモニアの製造能力は1日当たり20kg。
そして、この合成装置で合成したアンモニアをガスタービンに投入して燃焼させ、発電試験を実施したところ、出力47kWで発電に成功したという。水素の製造から発電に至るまでCO2を排出しない設備はこれが世界初になる。
今回の成果は、産総研が管理する内閣府総合科学技術・イノベーション会議の戦略的イノベーション創造ブログラム「エネルギーキャリア」の研究開発によるものだ。
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