eメタン生成の高性能触媒を量産へ カナデビア

カナデビア・イノバ Kanadevia Inova

e-メタンの普及に向け、カナデビアはeメタン生成用の触媒を2026年から量産し、e-メタン製造プラントと合わせて販売する計画を進めています。

再生可能エネルギー由来の水素と、CO₂を原料とするe-methane(e-メタン)は、既存都市ガスインフラを活用できる脱炭素技術として注目を集めています。

カナデビア事業概要:カナデビア(旧:日立造船)

eメタン生成の仕組みと触媒の役割

eメタンは、再生可能エネルギー由来の水素(グリーンH₂)と二酸化炭素(CO₂)を原料にして合成されるメタンを指す概念であり、既存の天然ガスインフラに適合する再生可能ガス燃料として注目されています。

eメタンの合成プロセスは、一般的にサバティエ反応に代表されるように、CO₂とH₂を触媒下で反応させてメタン(CH₄)と水を生成する化学反応です。

CO₂ + 4H₂ → CH₄ + 2H₂O

この反応を効率的に進行させるためには、以下の要件を満たす高性能な触媒の存在が不可欠となります。

  • CO₂転換率およびメタン選択率
  • 高温環境下での耐熱性
  • 硫黄分・微量不純物への耐性
  • 長期連続運転時の劣化抑制性能

一般的にはニッケル系金属触媒が用いられ、反応効率と耐久性の両立が求められます。

メタネーション参考記事:メタネーションの仕組みと企業の実用化

カナデビア独自の高性能触媒 技術の特徴と性能

各社がeメタン用触媒の開発を手掛ける中で、カナデビアは独自開発の高性能メタン化触媒(HiMethz®)を基盤に、eメタン生成プラントと触媒を一体パッケージで提供する体制を構築しています。

カナデビア株式会社:メタネーション装置

メタネーションプロセスの効率を左右するのは、反応器内部に充填される「触媒」の性能です。

サバティエ反応は激しい発熱を伴うため、高温による触媒の劣化(シンタリング)や、反応効率の低下が課題でしたが、カナデビアが開発した独自のメタネーション触媒は、以下の点で技術的な優位性があります。

比較項目一般的なニッケル系触媒カナデビアの独自触媒技術
CO₂変換効率80~85%90%以上(高効率)
反応温度域300℃~400℃(高温が必要)200℃台からの低温活性を実現
負荷追従性低い(定常運転向き)高い(再エネ水素の変動に対応可)
装置のコンパクト化冷却設備が肥大化しやすい反応制御が容易で省スペース化が可能

高いCO₂変換率

従来の触媒では第一反応塔で得られるメタン純度に限界がありましたが、同社の触媒は理論限界に近い90%以上のCO₂変換率を達成可能です。

これにより、後段の分離・精製プロセスを簡略化でき、システム全体のコストダウンに寄与します。

低反応温度と耐熱性の両立

比較的低温(200℃)から反応が始まるため、プラントの起動・停止が容易であり、供給量が変動しやすい再生可能エネルギー由来の水素(再エネ水素)との親和性が高くなっています。

また、発熱に対しても高い耐久性を持ち、約20,000時間(約2年)以上の長寿命によって、e-メタン製造プロセスのスケールメリットとランニングコストの低減にも寄与します。

不純物への耐性

バイオガスや工場の排ガスには微量の硫黄化合物などの不純物が含まれていますが、同社の触媒技術はこれらによる触媒毒の影響を最小限に抑えるノウハウが蓄積されています。

触媒は貴金属不使用で、工業的な連続運転負荷に適合する点も評価されています。

バイオガスに含まれるCO₂を有効活用

バイオガスプラントでは、生成されるガスの約40%がCO₂として大気放出、あるいは分離除去されています。

カナデビアのメタネーションユニットを既存のバイオガスプラントに併設することで、これまで放出されていたCO₂をほぼe-メタンに変換して活用することが可能になります。

今後の展開とバイオガス業界への波及効果

カナデビアの戦略は、単なる触媒の提供に留まりません。自社生産のPEM(高分子膜)型水電解装置による水素生成から、メタネーションまでの一貫したソリューションを提供できる強みがあります。

また、触媒寿命の延長と国内保守体制の確立は、運転コスト削減に直結する重要要素であり、触媒交換頻度の低減は、O&M費用だけでなく、稼働率向上にも寄与します。

触媒技術の社会実装に向けて、カナデビアは触媒の量産・プラント一体提供体制を2026年夏に本格化させる動きを発表しています。

日経記事:カナデビア、eメタン生成の触媒を26年夏に量産 プラントと一体提供

直近では大阪ガス、INPEXといったエネルギー大手との提携を強化しており、新潟県での大規模実証や、オーストラリア・中東など海外でのグリーン水素を基軸としたメタネーション事業の検討が進んでいます。

バイオガステック参考記事:カナデビアがオマーンで世界最大級のe-メタン製造プラントを建設

2030年頃には、e-メタンの製造コストを既存のLNG価格に近づけるための「スケールアップ」と「サプライチェーン構築」が加速する見通しです。


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