合成ごうせい燃料ねんりょう

合成ごうせい燃料ねんりょう（ごうせいねんりょう、英語えいご: Synthetic fuel）は、天然てんねん燃料ねんりょうの近似きんじ組成そせいと同等どうとうの比ひエネルギーを持もつ製造せいぞう燃料ねんりょうに適用てきようされる総称そうしょうである。一般いっぱんには石油せきゆ類るいを始はじめとする化石かせき燃料ねんりょうの代替だいたい燃料ねんりょうを指さすことが多おおく、石炭せきたん液化えきかなどは古ふるくから研究けんきゅうされてきた。近年きんねんの主要しゅような製造せいぞう方法ほうほうとして、一酸化いっさんか炭素たんそと水素すいそ（合成ごうせいガス）から触媒しょくばい反応はんのうにより炭化たんか水素すいそを合成ごうせいするフィッシャー・トロプシュ法ほうやMTG法ほうがある。同おなじく工業こうぎょう的てきに製造せいぞうされるバイオ燃料ねんりょうに対たいし、合成ごうせい燃料ねんりょう自体じたいは必かならずしもカーボンニュートラル（CN）ではないが、原油げんゆにくらべて硫黄いおう分ぶんや重金属じゅうきんぞく分ぶんが少すくなく、排出はいしゅつガスがクリーンという特徴とくちょうもある。

定義ていぎ

「合成ごうせい燃料ねんりょう」の定義ていぎは曖昧あいまいで、最もっとも広ひろい定義ていぎとしては、天然てんねんに存在そんざいする原油げんゆに由来ゆらいしない燃料ねんりょうはすべて合成ごうせい燃料ねんりょうである。米国べいこくエネルギー情報じょうほう局きょくは、合成ごうせい燃料ねんりょうを、石炭せきたんや天然てんねんガス、バイオマス原料げんりょうから、合成ごうせい原油げんゆや合成ごうせい液体えきたい燃料ねんりょうに化学かがく変換へんかんして生産せいさんされる燃料ねんりょうと定義ていぎしている。合成ごうせい燃料ねんりょうの定義ていぎには、バイオマスや産業さんぎょう廃棄はいき物ぶつ、都市とし廃棄はいき物ぶつから製造せいぞうされた燃料ねんりょうも含ふくまれている。これらの定義ていぎでは、オイルサンドやオイルシェールも合成ごうせい燃料ねんりょう源げんとして理解りかいすることができる。また、液体えきたい燃料ねんりょうに加くわえ、合成ごうせいされた気体きたい燃料ねんりょうも合成ごうせい燃料ねんりょうとみなされる。さらにメタノール、エタノール、水素すいそも定義ていぎに含ふくまれるという見方みかたもできる。

再生さいせい可能かのうエネルギー由来ゆらいの水素すいそを用もちいた合成ごうせい燃料ねんりょうは「e-fuel」と呼よばれており、炭素たんそ循環じゅんかんに貢献こうけんする脱だつ炭素たんそ燃料ねんりょうになりうるとして注目ちゅうもくされている。

合成ごうせい方法ほうほう

合成ごうせい方法ほうほうは、直接ちょくせつ変換へんかんと間接かんせつ変換へんかんに分わけられる。

間接かんせつ変換へんかん

世界せかい的てきに主流しゅりゅうなのが間接かんせつ変換へんかんで、フィッシャー・トロプシュ法ほう（FT法ほう）を用もちいるのが代表だいひょう的てきな合成ごうせい方法ほうほうである。この方法ほうほうでは、メタンから一酸化いっさんか炭素たんそ（CO）と水素すいそ（H）からなる合成ごうせいガスを生成せいせいしたのち、再さい合成ごうせいしてディーゼル燃料ねんりょう（軽油けいゆ）やガソリンを直接ちょくせつ生成せいせいする。合成ごうせいガスの次つぎにメタノールを経由けいゆするMTGと呼よばれる方法ほうほうもあるが、コスト面めんからFT法ほうが有利ゆうりとされる。

メタンは天然てんねんガスからの改あらため質しつでも生成せいせい可能かのうであるが、CO₂とH₂を合成ごうせいして製造せいぞう（メタネーション）するのが有用ゆうようである。

二酸化炭素にさんかたんその調達ちょうたつ先さきは、工場こうじょうや発電はつでん所しょなどから排出はいしゅつされる二酸化炭素にさんかたんそと、大気たいき中ちゅうの二酸化炭素にさんかたんそがある。これにより、二酸化炭素にさんかたんそによる地球ちきゅう温暖おんだん化かを直接的ちょくせつてきに抑制よくせいすることも期待きたいされる。調達ちょうたつには、研究けんきゅう開発かいはつ中ちゅうの二酸化炭素にさんかたんそ回収かいしゅう・貯留ちょりゅう・利用りよう（CCUS）技術ぎじゅつや空気くうきからのCO₂分離ぶんり回収かいしゅう（DAC）技術ぎじゅつが求もとめられ、ともに実用じつよう化かにはコスト削減さくげんが課題かだいである。

水素すいそは水素すいそ単体たんたいの形かたちで存在そんざいしないため、水素すいそ化合かごう物ぶつにエネルギーを加くわえて水素すいそを取とり出だす必要ひつようがある。製造せいぞうされる水素すいそは、CO₂排出はいしゅつ形態けいたいにより3つに大分おおいたされる。1つ目めは、化石かせき燃料ねんりょうの改あらため質しつにより水素すいそを製造せいぞうする方法ほうほう（グレー水素すいそ）。既存きそんの主要しゅような水素すいそ製造せいぞう方法ほうほうであるが、CO₂はそのまま排出はいしゅつされる問題もんだい点てんがある。2つ目めは、1つ目めの製造せいぞう法ほうとCCUS技術ぎじゅつを組くみ合あわせたもの（ブルー水素すいそ）。CNとなるが、非ひ効率こうりつである。3つ目めは、再生さいせい可能かのうエネルギーによる電力でんりょくを用もちいて水みずを電気でんき分解ぶんかいすることにより製造せいぞうする手法しゅほう（グリーン水素すいそ）。完全かんぜんCNかつ効率こうりつ的てきプロセスで、将来しょうらいの基本きほんになるとされている。

直接ちょくせつ変換へんかん

直接ちょくせつ変換へんかんは、石炭せきたんやバイオマスの原料げんりょうを直接ちょくせつ中間ちゅうかん製品せいひんや最終さいしゅう製品せいひんに変換へんかんする方法ほうほうである。ガス化かさせてから合成ごうせいするプロセスを省はぶけるのが特徴とくちょうで、褐炭かったんを水素すいそ化かして合成ごうせい燃料ねんりょうを作つくるベルギウス法ほうなどが知しられている。