efuelとは？わかりやすく解説

e-fuel（イーフューエル、英語: Electrofuels）は、電気エネルギーを用いて作られた合成燃料（炭水化物）を指す。化学結合・化学エネルギーの形で合成した燃料物質にエネルギーを蓄える。

特に再生可能資源由来の電気エネルギーを用いるものを指す。また合成に必要な炭素原子を空気中の二酸化炭素（もしくは植物由来）から得る製法を用いれば、カーボンニュートラルの代替燃料と見なされる^[1]^[2]。

気体燃料では、水素、メタン、ブタン、ジメチルエーテルなど、液体燃料では、ブタノール、その他のアルコール、軽質油などがある。自動車燃料や航空燃料^[3]として使うことができる。

研究

輸送可能な液体電気燃料の研究の主な資金源となったのは、エリック・トゥーンが代表を務めるエネルギー高等研究計画局（ARPA-E）のElectrofuels Programだった^[4]。ARPA-Eは、2009年にオバマ大統領のスティーブン・チューエネルギー長官の下で設立され、国防総省の先端研究計画機関であるDARPAの効果をコピーしようとするエネルギー省（DOE）の試みだった。このプログラムの下で資金提供されたプロジェクトの例としては、マイケル・リンチが率いるOPX Biotechnologiesのバイオディーゼルの取り組みや^[5] 、デレク・ロブリーがマサチューセッツ大学アマースト校で行った微生物による電気分解の研究などがあり^[6]、二酸化炭素を原料とした初の液体電気燃料を生産したことが報告されている。

2011年11月には、米国化学工学会が主催する第1回電気燃料会議がプロビデンスで開催され^[7]、この会議で、エリック・トゥーンは、「プログラム開始から18カ月が経過し、効果があることがわかった。我々は、それを問題にできるかどうかを知る必要がある」と述べた。いくつかのグループは原理証明を終え、その後よりコスト効率が高くなるようスケールアップに取り組んでいる。

カーボンニュートラルな電気燃料が石油燃料よりも安くなり、電気分解によって製造される化学原料が原油から精製されるものよりも安くなれば、電気燃料は破壊的なものになる可能性があり、あらゆる資源から得られる再生可能エネルギーを液体燃料として貯蔵することができるため、再生可能エネルギーのあり方を変える大きな可能性を秘めている。

2014年現在^[update]、フラッキングの流行に促され、ARPA-Eの焦点は電気原料から天然ガスベースの原料へと移り、電気燃料からは遠ざかっている^[8]。

サウジアラビアの国営石油企業アラムコなどの協力を得て、合成燃料の e-fuel をF1に導入する計画が進んでいる^[9]。

ポルシェと「Haru Oni」プロジェクト

2020年後半、ポルシェは電気を含む既存のものに代わるカーボンニュートラルな燃料を検討していることを発表した。ポルシェは当時、よりクリーンな自動車の実現に向けて「電気だけでは十分に進むことができない」と考え、e-fuelがその解決策になるのではないかと推察していた。

ポルシェは、代替燃料により投資することを約束し、シーメンス・エナジー社、AME社、ENAP社、ENEL社と共同でチリで実施している「Haru Oni」というプロジェクトを開始した。

合成燃料とは、石炭や天然ガス、バイオマスなどを原料とする液体燃料のことで、さまざまな方法で製造することができる。Haru Oniでは、e-Diesel（ディーゼル）、e-Gasoline（ガソリン）、e-Kerosene（灯油）の基礎となる合成メタノールの製造を目指している。風力発電を利用することで^[10]、空気中のCO2を取り出し、それを水素と結合させることで、合成メタノールを製造する。

ポルシェによれば、これは「世界初の統合された商業的、工業的規模のクライメイト・ニュートラルな合成燃料製造プラント」を実現するための最初のプロジェクトであるという。

2022年には13万リットルのe-Fuelが生産され、2026年には5億5,000万リットルにまで増加する予定で、その一部は、ポルシェに供給され、ポルシェ・モータースポーツで開発された車やポルシェ・エクスペリエンスセンターで使用され、最終的には市販車にも使用される予定である^[11]。

例

アウディがe-Dieselやe-Gasolineなどに取り組んでいる。^[12]

脚注

^ Lovley, Derek (May 26, 2010). “Microbial Electrosynthesis: Feeding Microbes Electricity To Convert Carbon Dioxide and Water to Multicarbon Extracellular Organic Compounds”. mBio 1 (2): e00103-10. doi:10.1128/mBio.00103-10. PMC 2921159. PMID 20714445.
^ Reece, Steven Y.; Hamel, Jonathan A.; Sung, Kimberly; Jarvi, Thomas D.; Esswein, Arthur J.; Pijpers, Joep J. H.; Nocera, Daniel G. (November 4, 2011). “Wireless Solar Water Splitting Using Silicon-Based Semiconductors and Earth-Abundant Catalysts”. Science 334 (6056): 645–648. doi:10.1126/science.1209816. PMID 21960528.
^ 2021-03-25T14:13:00+00:00. “How sustainable fuel will help power aviation’s green revolution”. Flight Global. 2021年3月30日閲覧。
^ “ELECTROFUELS: Microorganisms for Liquid Transportation Fuel”. ARPA-E. 2013年7月23日閲覧。
^ “Novel Biological Conversion of Hydrogen and Carbon Dioxide Directly into Free Fatty Acids”. ARPA-E. 2013年10月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年7月23日閲覧。
^ “Electrofuels Via Direct Electron Transfer from Electrodes to Microbes”. ARPA-E. 2013年10月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年7月23日閲覧。
^ “SBE's Conference on Electrofuels Research”. American Institute of Chemical Engineers. 2013年7月23日閲覧。
^ Biello, David (March 20, 2014). “Fracking Hammers Clean Energy Research”. Scientific American 2014年4月14日閲覧. "The cheap natural gas freed from shale by horizontal drilling and hydraulic fracturing (or fracking) has helped kill off bleeding-edge programs like Electrofuels, a bid to use microbes to turn cheap electricity into liquid fuels, and ushered in programs like REMOTE, a bid to use microbes to turn cheap natural gas into liquid fuels."
^ 「いざ栄光の勝利へ最高峰F1が全速で変わり始めた」『ニューズウィーク日本版』2023年6月27日号、CCCメディアハウス、2023年6月27日、20頁。
^ 強力で安定した風が吹くチリが選ばれた理由のひとつ
^ Patrascu, Daniel (2020年12月3日). “Future Porsche Cars to Run on eFuels, Motorsport Machines Included” (英語). autoevolution. 2021年3月30日閲覧。
^ “Audi advances e-fuels technology: new “e-benzin” fuel being tested” (英語). Audi MediaCenter. 2021年3月30日閲覧。
^ ブリヂストンとLanzaTech 使用済タイヤのリサイクル技術開発へ向けたパートナーシップを締結 - ニュースリリースブリヂストン

外部リンク

Lovett, Richard A. (June 17, 2013). “Electrofuels: Charged Microbes May "Poop Out" a Gasoline Alternative”. National Geographic 2013年7月23日閲覧。.

[1] Lovley, Derek (May 26, 2010). “Microbial Electrosynthesis: Feeding Microbes Electricity To Convert Carbon Dioxide and Water to Multicarbon Extracellular Organic Compounds”. mBio 1 (2): e00103-10. doi:10.1128/mBio.00103-10. PMC 2921159. PMID 20714445.

[2] Reece, Steven Y.; Hamel, Jonathan A.; Sung, Kimberly; Jarvi, Thomas D.; Esswein, Arthur J.; Pijpers, Joep J. H.; Nocera, Daniel G. (November 4, 2011). “Wireless Solar Water Splitting Using Silicon-Based Semiconductors and Earth-Abundant Catalysts”. Science 334 (6056): 645–648. doi:10.1126/science.1209816. PMID 21960528.

[3] 2021-03-25T14:13:00+00:00. “How sustainable fuel will help power aviation’s green revolution”. Flight Global. 2021年3月30日閲覧。

[4] “ELECTROFUELS: Microorganisms for Liquid Transportation Fuel”. ARPA-E. 2013年7月23日閲覧。

[5] “Novel Biological Conversion of Hydrogen and Carbon Dioxide Directly into Free Fatty Acids”. ARPA-E. 2013年10月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年7月23日閲覧。

[6] “Electrofuels Via Direct Electron Transfer from Electrodes to Microbes”. ARPA-E. 2013年10月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年7月23日閲覧。

[7] “SBE's Conference on Electrofuels Research”. American Institute of Chemical Engineers. 2013年7月23日閲覧。

[8] Biello, David (March 20, 2014). “Fracking Hammers Clean Energy Research”. Scientific American 2014年4月14日閲覧. "The cheap natural gas freed from shale by horizontal drilling and hydraulic fracturing (or fracking) has helped kill off bleeding-edge programs like Electrofuels, a bid to use microbes to turn cheap electricity into liquid fuels, and ushered in programs like REMOTE, a bid to use microbes to turn cheap natural gas into liquid fuels."

[9] 「いざ栄光の勝利へ最高峰F1が全速で変わり始めた」『ニューズウィーク日本版』2023年6月27日号、CCCメディアハウス、2023年6月27日、20頁。

[10] 強力で安定した風が吹くチリが選ばれた理由のひとつ

[11] Patrascu, Daniel (2020年12月3日). “Future Porsche Cars to Run on eFuels, Motorsport Machines Included” (英語). autoevolution. 2021年3月30日閲覧。

[12] “Audi advances e-fuels technology: new “e-benzin” fuel being tested” (英語). Audi MediaCenter. 2021年3月30日閲覧。

[13] ブリヂストンとLanzaTech 使用済タイヤのリサイクル技術開発へ向けたパートナーシップを締結 - ニュースリリースブリヂストン

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表話編歴自動車用燃料
主な燃料	ガソリン高オクタン価ガソリン〈ハイオク〉無鉛ガソリン〈レギュラー〉軽油
その他燃料・エネルギー	バイオ燃料バイオディーゼルバイオガスバイオマスエタノール木炭 e-fuel 気体燃料液化石油ガス天然ガス水素電気
関連項目	Category:燃料 Category:バイオ燃料 Category:液化天然ガスガソリンスタンドチャコールキャニスターアルコール燃料誤給油
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例

関連項目

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