創立100周年記念誌発刊のご案内

第32回日本エネルギー学会大会およびプログラム

日本エネルギー学会 天然ガス部会 科学・反応システム分科会　講演会

コロキウム2023 のご案内

令和5年度「バイオマス夏の学校」開催のお知らせ

第６回　西部支部　エネルギー技術講演会

日本エネルギー学会 ガス化部会講演会

第39回　日本エネルギー学会関西支部セミナー

第60回　石炭科学会議 開催案内

第17回　微粒化セミナー

製鉄所の省エネルギー・コスト削減およびCO₂排出削減を図るために，JFEスチールは製鉄所における燃料・電力運用ガイダンスシステムを開発した。技術的な特徴として，本システムは計画に基づく需給予測を踏まえて，現在から数時間先までの燃料・電力購入および放散といったエネルギー運用損失を最小化するモデル予測制御を行う。その結果として得られた運用条件や予測値および実績値を定周期でオペレータにガイダンスし，運用を支援する。これによって，従来のオペレータの経験や能力に基づく運用が更に効率的になる。これまでに西日本製鉄所（福山地区，倉敷地区）に導入され，省エネルギー・コスト削減およびCO₂排出削減に貢献している。

下水汚泥は衛生処理の観点から多くが焼却処理されているが，下水汚泥の脱水汚泥は水分を75％以上含み自燃しないため，流動床炉により熱媒体である砂と汚泥を激しく混合攪拌しながら，補助燃料として化石燃料を使用して焼却が行われている。さらに汚泥焼却に伴い温暖化係数がCO₂ の298 倍である一酸化二窒素（N₂O）を排出することが問題となっており，N₂O排出抑制方法として焼却温度を通常の800℃から850℃とする高温焼却が進められているが，さらなる化石燃料を必要とする。 本技術は，脱水汚泥含水率を低減し，補助燃料を使用せずに下水汚泥を自燃させ，焼却廃熱を利用して発電を行うとともに，砂層を持たず消費電力の低い階段炉を採用することで，余剰電力を生み出すことが可能な発電システムである。また階段炉の燃焼温度は900℃以上に達するため，N₂Oの排出量が流動床炉に比べて大幅に少なく，環境負荷の低減に大いに貢献する有望な廃棄物系バイオマス利用循環技術である。

電源開発株式会社，川崎重工業株式会社，シェルジャパン株式会社，岩谷産業株式会社他の計７社は，HySTRA（技術研究組合CO₂フリー水素サプライチェーン推進機構の略称）として2016年から取り組んでいたNEDO（国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構）の助成事業“未利用褐炭由来水素大規模海上輸送サプライチェーン構築実証事業”において，世界初の褐炭から製造した水素を液化水素運搬船で日豪間を海上輸送・荷役する実証試験を完遂した。実証試験中の各種運用データを検証の結果，目標とした性能を達成したことを確認し，国際的な液化水素サプライチェーン構築が可能なことを立証した。

石炭や木質バイオマス等の燃焼・ガス化設備では，伝熱管に対する灰付着や高温腐食によって，伝熱効率やプラント稼働率の低下が引き起こされることがある。そのため，これらの対策や現状把握，予測に関する技術開発は，経済・環境上の重要な課題となっている。上記の課題に対し，本技術は実機およびラボベースにおける分析・評価を組み合わせて，ブラックボックス化されているプラント内部の現象（灰付着・高温腐食）を見える化するものである。 本技術は様々なユーザーに採用され国内で多くの実績を積んでいる（燃料添加剤など対策技術の定量評価，他）。また，様々な研究プロジェクトなどでも活用されており，今後のエネルギー利用に関する研究開発や産業界への貢献が期待されている。

高温ガス炉は，安全性に優れる次世代の革新炉である。高温ガス炉より熱・蒸気・電気などを発生させ，これらを水素製造プロセスに与えることによって，水やメタンなどの原料から水素を製造することができる。本稿では，高温ガス炉の構造の概要，高温ガス炉の研究炉を用いた水素製造の実証計画，また，高温ガス炉を用いた水素製造法候補である熱化学水素製造法ISプロセスに関し，熱化学法の原理，日本原子力機構におけるISプロセスの研究開発の経緯と現状について紹介する。

再生可能エネルギーの貯蔵・輸送媒体として水素が注目されており，様々なエネルギーを用いて低コストかつ大量製造が可能な技術の確立が必要とされている。本稿では，500℃以下の比較的低温の熱エネルギーを水素に変換するNa-redox熱化学サイクルについて紹介する。

山梨県は自立分散型のエネルギー社会を目指して，米倉山にて電力貯蔵技術研究サイトを運営している。その取り組みの一環として官民共同でPower to Gasシステムの技術開発に取り組んでおり，1.5 MWの大型スタックや独自のEMSを新たに開発し，これらを活用した水素の製造，貯蔵，輸送，利用までの一貫した実証をNEDOの支援のもと推進してきた。さらに， 2022年２月にはこれまでの研究成果を事業化するために日本初となるP2G専業企業である「やまなしハイドロジェンカンパニー」を官民共同出資で設立した。電化が難しい熱供給領域における化石燃料から転換を進めることで持続可能なエネルギー社会の構築に挑戦していく。

カーボンニュートラルの実現には再生可能エネルギーに立脚したエネルギーシステムの実現が必要である。太陽光と水のみからエネルギーキャリアである水素が得られる人工光合成は，そのキーテクノロジーの一つとなると期待されている。ここでは筆者らが取り組んできた光電極による可視―近赤外光を利用した水分解水素製造を紹介する。

サステナブルなエネルギー社会の実現には，生活基盤となる建物へ安全に水素を供給し利用する技術が求められる。北海道室蘭市にて行った環境省実証事業である，水素吸蔵合金を用いた低圧水素サプライチェーン実証について紹介する。

世界的に脱炭素の機運が高まる中，燃焼しても二酸化炭素が出ない水素が注目されている。 水素は地表に多量に存在するが単体での存在は稀であるため，利用可能な状態に分離する必要がある。本稿では多様な水素獲得方法の中から，株式会社しかおい水素ファームで製造・販売している家畜ふん尿に由来した水素製造について紹介する。

株式会社イワテックが構築・運用している，太陽光発電由来の電力によるグリーン水素製造実証プラントを紹介する。再エネ由来水素のサプライチェーン，水素の位置付けを含む基本的概念，装置構成，実際の運用に関わる状況も併せて紹介する。

（一社）日本RPF工業会は2012年に固形燃料RPFの製造，販売，品質管理等に関する情報交換と施策の充実を図り，循環型社会の推進に貢献することを目的に設立された団体で，正会員76社，賛助会員60社からなる。今回，RPF工業燃料化の特集を組むにあたり，（一社）日本RPF工業会へ，RPF工業燃料を取り巻く現状と今後の課題についてお話を伺った。

近年，脱炭素およびプラスチック削減・循環利用の動向下RPF利用が伸びている。RPFと木質バイオマスの組み合わせにガス化技術を適用し，水素の回収や発電への利用を図る目的のもと行った研究について紹介する。ガス化および改質工程でのガス生成・変換特性と要素技術の影響等について実験により検討した。

目まぐるしく変化する環境社会において，廃棄物処理業者が担う役割に注目が高まっており，特に，リサイクル技術を有する廃棄物処理業者はサーキュラーエコノミー実現に向けて必要不可欠である。リサイクル技術は日々進歩し，様々な手法が存在するが，本稿では弊社が行うサーマルリサイクルについて紹介する。

レゾナック（旧昭和電工）川崎事業所は，2003年より使用済みプラスチックをガス化して水素，アンモニア，CO₂（液化炭酸及びドライアイス）にケミカルリサイクルしている。これまで20年以上にわたりプラスチックを100万トン以上処理してきた。この規模でのプラスチック由来のアンモニア・水素製造実績は世界でも唯一となっている。

近年の地球温暖化防止の観点から，循環型社会の実現を目指した法体制が急速に整備され，環境規制の強化や省エネルギー設備導入に向けた支援事業が推進されてきた。このような背景のなか，当社はRPFを燃料としたコジェネレーション設備をＡ社へ納入した。本稿では，設備概要を紹介するとともに，その運転結果について報告する。

ギ酸と二酸化炭素の相互変換を使った水素を貯蔵・製造する技術に解説する。特にギ酸からの脱水素化によって水素を製造する際に高圧ガスが生成する。この特徴を利用した水素製造技術，そして水素と二酸化炭素の分離技術を紹介する。

固体燃料の高効率なエネルギー変換にはガス化が必要不可欠である。ガス化炉内は加圧され，高温場において可燃ガスが高濃度で生成するためガスの温度や濃度の測定は困難を極める。また，測定から得られる情報に限りがあるため，シミュレーションを併用しながら開発が進められている。ガス化シミュレーションには乱流流れ，不均一化学反応，均一反応やふく射伝熱などが含まれるため，これらのモデル化は極めて複雑となる。本ドキュメントでは，このガス化シミュレーションの歴史と展望について述べる。