石炭液化

石炭液化について

石炭液化（Coal Liquefaction、CTL）は、石炭を原料とし、液体燃料を生成する技術です。このプロセスは、狭義には石炭を化学的に分解し、石油に似た炭化水素油を製造することを指しますが、広義には物理的手法を用いて石炭を微粉化し、水や石油と混ぜることも含まれることがあります。石炭液化はカーボンニュートラルではないものの、価格や供給の観点からバイオ燃料よりも有利とされています。

技術と経済性

石炭液化技術は、技術的な面と経済的な面の両方で課題があります。コストが問題視されることが多く、石油が不足したり価格が高騰した際にだけ注目され、その後は再び忘れられるという傾向が見られました。特に2000年代初頭には、原油価格の上昇を受けて石炭液化が再度注目を集めました。この技術は、液化用の石炭、水素の生成のための石炭、およびプラントの加熱用の石炭が必要とされますが、石炭を大量に消費する割には生成される人造石油の量が限られており、多量の二酸化炭素が排出されるという欠点もあります。

製造方法

石炭液化の方法には、主に二つのアプローチがあります。直接液化法（ベルギウス法など）では、石炭を粉砕し、溶剤と混合して高温・高圧下で水素と反応させて液体燃料を生成します。一方、間接液化法（フィッシャー・トロプシュ法など）では、石炭を一度ガス化し生成されたガスを精製した後、合成反応を行って液化します。さらに、NEDOL法や低温乾留法なども存在し、近年では原子力を利用した石炭液化も研究されています。

歴史的背景

石炭液化の歴史は、特に第二次世界大戦中において重要でした。ナチス・ドイツと大日本帝国は、石油供給が不足する中で石炭から燃料の自給を目指しました。ドイツはベルギウス法やフィッシャー・トロプシュ法を使用して、軍用燃料を自給しましたが、連合国の爆撃により多くの工場が破壊され、石油供給が崩壊しました。一方、日本はアメリカに依存しており、自給体制が十分ではありませんでした。

戦後は、1960年代に中東での大油田開発により原油価格が低下し、石炭液化は急速に忘れ去られました。しかし南アフリカでは、経済制裁を受けた結果、石炭液化を用いて自国の燃料供給を確保することに成功しました。

1970年代には二度のオイルショックが発生し、石炭使用が再び注目されました。2000年代に入ると、原油価格が上昇し、アメリカや中国などで石炭液化プラントの建設が進められ、再び注目を集めるようになりました。

結論

石炭液化は、過去から現代にかけて重要なエネルギー源の一つとしての地位を持っています。しかし、そのプロセスに伴う環境問題や経済的な課題も多く、持続可能なエネルギー供給のためにはさらなる研究と開発が求められています。

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