ロケット燃料に牛ふん由来バイオメタン　インターステラテクノロジズ

2023-07-25 12:512026-05-31 13:20

インターステラテクノロジズ（北海道大樹町）と、産業ガス大手のエア・ウォーター北海道が、2023年7月に小型宇宙ロケット「ZERO」の燃料として、液化バイオメタンを採用すると発表しました。

インターステラテクノロジズは、2023年12月にバイオメタンを用いたエンジン燃焼器単体試験に成功しており、民間のロケット会社としては世界初の成果となります。

液化メタンは、価格・燃料性能・扱いやすさ・入手性・環境性が総合的に優れ、近年は米SpaceXの「スターシップ」をはじめ、世界の主要ロケットで採用が進んでいます。

牛のふん尿がロケット燃料に　液化メタンが選ばれた背景

今回の燃焼試験で採用されたのは、家畜ふん尿由来のLBMです。メタンは二酸化炭素に次いで影響の大きい温室効果ガスであり、牛のげっぷやふん尿からのメタン排出抑制は酪農地帯の重要課題です。

さらに地域ではふん尿に起因する臭気や水質汚染も問題となっています。LBMの利用は、ロケット重量の大半を占める燃料をカーボンニュートラル化すると同時に、こうした地域課題の解決にも直結します。

エア・ウォーターグループは2022年10月、帯広市に国内初となる家畜ふん尿由来の液化バイオメタン（LBM）製造工場を稼働させ、年間最大360トンの生産能力を確保しています。

インターステラテクノロジズは、2020年に「ZERO」の燃料として液化メタンを採用しましたが、ロケット燃料には不純物を含まない高純度メタンが不可欠であり、安定した調達方法が課題となっていました。

ロケット燃料としての液化メタンは、価格、性能、扱いやすさ、入手しやすさ、環境性のバランスに優れており、世界的に注目されています。

最近では、米SpaceX社の「Starship」や、中国LandSpace社の「朱雀2号」など、新世代ロケットの多くが液化メタンを燃料に採用しています。

さらに2023年6月には、アリアンと欧州宇宙機関（ESA）が、共同で開発する再使用ロケット「Themis」のエンジン「Prometheus」で、バイオメタンの燃焼試験を実施しています。

こうした流れのなかで、世界2例目、かつ民間企業として初めてLBM燃焼試験に成功したインターステラテクノロジズの取り組みは、世界的な技術潮流の先端にある事例といえます。

LBMはバイオガスの主成分であるメタンを分離・精製し、約-160℃で液化したもので、気体状態のバイオメタンと比べて体積は約600分の1に圧縮されるため、輸送効率が大幅に向上します。

また、既存のLNG（液化天然ガス）燃料インフラ・設備をそのまま活用できる点も大きな利点で、ボイラー、トラック、船舶など多用途に展開可能です。

エア・ウォーター北海道が製造するLBMは、メタン純度99%以上を実現しており、従来のロケット燃料に使用される高純度メタンと同等水準に達しています。

硫黄分はエンジン燃焼室で「サルファアタック」と呼ばれる腐食を引き起こすため、ロケット燃料には、不純物を含まない高純度メタンが不可欠です。

LBMには、一般的なメタン燃料に微量含まれる硫黄成分が存在せず、純度の高いロケット燃料として評価されています。