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下水汚泥を使うCO2フリー水素製造、ガイドライン策定へ

スマートジャパン 8月19日(金)13時10分配信

 新しい再生可能エネルギー源として、下水処理場で発生する下水汚泥を活用する動きが広がっている。他のバイオマス(生物資源)を使った発電事業と比較しても、下水汚泥は安定的かつ多量に確保しやすく、既にある下水処理場を活用できるというメリットがある。

 現在は下水汚泥から発生するバイオガスを燃料に、ガスタービンを使って発電する方法が主流だ。既に全国の下水処理場でこうした取り組みがいくつも始まっている。

 一方、下水汚泥のもう1つの利用方法として注目されているのが水素製造へ活用だ。下水汚泥から発生するメタンガスから水素を取り出すというもので、水素社会への取り組みが進む中、CO2フリーかつ安定的に水素を製造できる方法として期待されている(図1)。

 国土交通省では2016年8月10日、こうした下水処理場における水素利用の普及促進を目指し、下水処理場における水素製造事業の実現可能性調査を実施すると発表した。調査は宮城県、奈良県、静岡県三島市の3つの自治体が所有する下水処理場で行う計画だ。

 調査では下水処理場における水素製造事業の採算性・環境性などを評価していく。その成果については、2016年度中の設置を予定している「水素社会における下水道資源利活用検討委員会」における議論も踏まえ、技術面・手続き面などの情報と合わせて同年度中にガイドラインとしてまとめる計画だ。

下水由来の水素を燃料電池車に供給

 水素社会に向けた先進的な取り組みを進めている福岡市では、既にこうした下水汚泥から取り出した水素の活用がはじまっている。国土交通省の「下水道革新的技術実証事業(B-DASH プロジェクト)」のもと、2014~2015年度に福岡市の中心部に近い「中部水処理センター」を使って実証事業を実施した。

 同事業は福岡市が「水素リーダー都市プロジェクト」として、九州大学と三菱化工機、豊田通商と共同で実施。下水汚泥から発生するバイオガスを分離膜に通してメタンとCO2に分け、そのメタンと水蒸気を反応させる「水蒸気改質」で水素を製造している(図2)。

 1日に下水汚泥から発生するバイオガス2400立方メートルから、3300立方メートルの水素を製造する能力がある。この水素を燃料電池車に供給できるように、中部水処理センターの中に水素ステーションも建設しており、2015年11月からは一般の燃料電池車への水素供給も可能になっている。

 こうした下水汚泥を活用した水素製造は、埼玉県や栃木県などの他地域でも取り組まれている。国土交通省が行った試算では、もし日本全国にある約2100カ所の下水処理場を活用できれば、年間1億3000万立方メートルの水素を製造できるという。今回、国土交通省の調査にもとづくガイドラインがまとまれば、他の自治体が実施を検討する際にも役立つだろう。

最終更新:8月19日(金)13時10分

スマートジャパン