温室効果ガス、ネットゼロ目標、そしてバイオメタンの役割

バイオメタンを化石燃料由来の天然ガスの代替としてご利用いただくこと。

温室効果ガス（GHG）と呼ばれる二酸化炭素、メタン、オゾン、亜酸化窒素、水蒸気などは、温室効果と呼ばれるプロセスを通じて地球の温度調節に役立っています。

しかしながら、過去100年間において、特に石炭、石油、ガスなどの化石燃料の燃焼に起因する人間活動により、過剰な二酸化炭素やその他の温室効果ガスが大気中に放出されてまいりました。これにより地球の気温が上昇し、長期的な気象パターン、すなわち気候変動が生じております。

様々な業界において、企業は温室効果ガス排出量の削減とネットゼロ目標の達成に向け、グリーンエネルギーシステムの導入からバイオガスやバイオメタンといった再生可能天然ガスの採用に至るまで、様々な対策を講じております。

INFICONの技術は、高度なガス漏れ検知からバイオガス・バイオメタンの分析に至るまで、バリューチェーン全体で活用される分析ソリューションを通じて、環境保護と持続可能性目標の推進を支援しております。

強力でありながら見過ごされがちな温室効果ガス

寒冷地では多くの施設で暖房に天然ガスが利用されることがよくあります。残念ながら、天然ガスは主にメタンで構成されており、これは二酸化炭素（CO₂）よりも強力な温室効果ガスです。メタンは大気中での滞留時間が二酸化炭素（数百年に比べ10年）とかなり短いものの、20年間で測定した場合、メタンはCO₂の80倍以上、100年間で測定した場合でも20倍以上の温室効果を有します。

天然ガスの燃焼による排出量は石炭や石油に比べて少ないものの、クリーンエネルギー源に比べればはるかに高い水準にあります。掘削、採掘、輸送の各工程において、高いメタン漏出が発生していることが、現地調査および航空調査によって確認されています。

しかし、インフラを変更するコストは膨大なものとなる可能性があります。一つの解決策として、化石燃料由来のエネルギー源を、有機物の嫌気性分解によって生成されるバイオメタンに切り替えることが考えられます。この手法により、本来なら無駄になるメタンガスの放出を防ぐことが可能です。このガスは、埋立地、堆肥貯留池、廃水処理施設などからの漏出メタンを回収・利用するもので、大気中への排出削減と天然ガス掘削の必要性低減につながります。

バイオガスは、二酸化炭素、硫化水素、水蒸気からメタンを分離することでバイオメタンに変換され、インフラの変更なしに天然ガスの直接代替として使用できます。ガス分析装置は成分を定量化し、ガスの発熱量を提供します。

INFICONのソリューション

INFICONの分析ソリューションは、漏洩検知とガス分析を通じて、組織がネットゼロ排出目標を達成するお手伝いをいたします。

当社のIRwin^®メタン漏洩検知器は、埋立地、廃水処理施設、農業・産業施設の嫌気性消化槽、石油・ガス施設、パイプラインにおける漏洩を検知するコスト効率に優れたソリューションを提供します。本質安全防爆構造のIRwinメタン漏洩検知器は、直感的で堅牢かつ高速な計測機器であり、メタン漏洩の特定と位置特定が求められる厳しい用途向けに特別に開発されました。本装置は独自開発の赤外線技術を採用し、ppmレベルから100体積%までのメタン濃度を測定します。この技術により、メタンに選択的に反応し、高濃度ガス曝露後も迅速に回復する特性を実現。高速応答・回復時間、交差感度ゼロ、効率的なアクセサリー、デジタル記録機能といった特長により、漏洩調査作業の迅速化に貢献します。

漏洩箇所を特定しバイオガスを回収した後、バイオメタンとして利用するためには精製が必要であり、ガス分析が極めて重要となります。精製ガスの品質を測定し、天然ガスとの混合・輸送を可能にしなければなりません。ガスクロマトグラフィーは、ガスの分離・定量に用いられるよく知られた分析技術です。当社の Micro GC Fusion は、従来のクロマトグラフィーとは異なり、携帯可能な筐体で高速分析を実現します。マイクロGCは、埋立地などの過酷な環境下でもサンプルの完全性を維持しながら、現場に持ち込んで迅速なガス分析が可能です。また、固定設置もでき、そのコンパクトな設置面積は限られたスペース条件に最適です。マイクロGC Fusionは、微小電気機械システム（MEMS）技術を採用したマイクロ熱伝導度検出器（TCD）を搭載しており、1ppmの検出限界を実現します。これは従来のTCDと比較して、少なくとも10倍以上の感度を有しております。

Micro GC Fusion ガス分析装置

バイオメタンの世界的な生産と利用

バイオメタンを化石燃料由来の天然ガスの代替として利用することは、供給量とインフラの制約から、即効性のある解決策とは言えません。現在、欧州はバイオガスの最大生産地域であり、ドイツは欧州のバイオガスプラント設備容量の約3分の2を占めています。当初、エネルギー作物がドイツのバイオガス拡大の原動力となりましたが、政策は作物の残渣、輪作作物、家畜の排泄物、埋立地から回収したメタンへの利用へと移行しています。デンマーク、フランス、イタリア、オランダを含む他の欧州諸国もバイオガス生産を推進しています。

中国では、バイオガス政策は従来、家庭利用を支援するものでしたが、産業規模でのバイオメタン導入は比較的最近になって始まったばかりです。米国では、バイオガス生産の約90％が埋立地ガス回収に由来しています。また、飼料原料としての農業廃棄物からのバイオガス生産への関心も高まっており、家畜が米国のメタン排出量の約3分の1を占めています。この変化を象徴するように、当社ニューヨーク州シラキュース工場の近隣では、最近いくつかの新プラントが稼働を開始しました。米国はまた、州および連邦政府のインセンティブに支えられ、バイオメタンを輸送用燃料として利用する世界的なリーダーでもあります。

持続可能なエネルギーへの需要、温室効果ガス排出削減の必要性、技術の進歩、規模の経済性といった要因に後押しされ、バイオメタンはますます入手しやすく費用対効果の高いものとなりつつあります。これにより、組織が環境的に持続可能な運営を目指す上で、バイオメタンは実現可能な手段となるでしょう。