合成燃料：2035年以降も内燃機関に未来はあるのか？

「ゼロ・カーボン燃料」とも呼ばれる合成燃料は、e-fuelや再生可能合成燃料としても知られている。ガソリンや軽油といった従来の化石燃料に代わる有望な選択肢であり、同じ性能を発揮しながら、異なるプロセスで製造される。これにより、石油への依存と気候変動の影響を減らすことが期待されている。

最近、2035年以降、ガソリンまたはディーゼルの内燃機関を搭載した新車の乗用車および小型商用車の販売を禁止する法律が承認された。ただし、中古車や既に登録された車両については、引き続き売買が可能である。しかし結局のところ、合成燃料、すなわちe-fuelを用いることで、これらの車両に「抜け道」が生まれる可能性があるという見方が強まっている。

多くのメーカーが、AudiやBoschなどを含め、ディーゼルやガソリンに代わる代替燃料の実験を進めている。また、Porscheは、「内燃機関は、実質的に炭素中立に近い排出でe-fuelを使って走行できる」と主張している。実際、同社はすでに風力エネルギーから作られるe-fuelの開発に取り組んでいる。Porscheは、年間約13万リットルを生産し、レースでの使用に充てることを目指している。

合成燃料の種類

合成燃料の製造には大量のエネルギーが必要となるため、その持続可能性について懸念がある。これは持続可能なエネルギー源となる能力を制限する可能性があり、また価格を押し上げる要因にもなりうる。

現在、自動車分野で応用可能な2種類の合成燃料が存在する。一つは、e-ディーゼルまたは合成ディーゼルとして知られるもので、有機由来の原料と水素から、熱化学的および生物学的プロセスを経て得られる。

これまでのところ、ガソリンエンジンの乗用車向けには、LPGやCNGという選択肢があった。しかし、排出ガス規制の新たな要求により、ガソリンエンジン車向けの別種の燃料を研究する必要が生じ、その結果として合成ガソリンが登場した。

合成ガソリンはどのように製造されるのか？

合成ガソリンは、再生可能エネルギーを用いて二酸化炭素（CO2）と水から製造される。石油から作られる従来のガソリンとは異なり、硫黄やその他の有害化合物を含まない。これらは化学変換プロセスによって、原料を高品質な燃料へと変換することで生成される。

製造の第1段階は、大気中から二酸化炭素を回収し、水と混合できるまで精製することである。次に、水を水素と酸素に分解する電気分解のプロセスを経る。その後、「フィッシャー・トロプシュ合成」と呼ばれる工程で、水素とCO2を結合させ、一酸化炭素（CO）と水蒸気を生成する。続いてCOを水素化プロセスにかけ、合成メタンを得る。最後に、e-メタノールの合成プロセスを適用し、合成ガソリンへと変換する。その後、これを精製・加工して、あらゆるガソリンエンジンで使用可能な状態にする。

e-fuelは本当に持続可能なのか？

従来のガソリンは、非常に単純な石油の蒸留プロセスによって得られる。一方、合成ガソリンの製造工程ははるかに複雑である。そのため生産者は、現時点では合成ガソリンが従来のガソリンより最大10倍も高価になりうると指摘している。これは、大量のエネルギーを消費する複雑な製造工程に起因している。

自動車分野において、合成燃料はガソリンと比べてエネルギー効率が低い。その効率は16%にとどまり、電気自動車の72%に及ばない。2030年には合成燃料の価格が1リットルあたり最大2.80ユーロに達すると試算されている。依然として開発段階にあるものの、技術の向上が期待されており、その頃には大規模に製造されるようになっているだろう。