さぁ！自信をもって進もう④

 

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救っ
たと伝えられる"招き猫"と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。
（戦国時代の軍団編成の一種で、あらゆる武具を朱塗りにした部隊編
のこと）の兜（かぶと）を合体させて生まれたキャラクタ。愛称「ひ
こにゃん」。

まずは賤ヶ岳でウオーム・アップ








賤ヶ岳山頂から撮影したドローンでの空撮映像　drone4k

※ 七本槍:秀吉方で功名をあげた兵のうち福島正則、加藤清正、加藤
   嘉明、脇坂安治、平野長泰、糟屋武則、片桐且元らは賤ヶ岳の七本
   槍と呼ばれる。(極東極楽 2012.01.03）
※ 高山右近：「利休と右近(」極東極楽 2022.09.06）
※ 中川清秀：「セブンスピアズ」（極東極楽.2012.01.03）

中川清秀　Wikipedia

※国民宿舎余呉湖荘跡の駐車場に駐車可。飯浦切通しからの登山道は
階段が整備。江土登山口からのルートは普通の山道。山頂にはテーブ
ル＆椅子あり。トイレもあるが、使用禁止になっていた賤ヶ岳は、滋
賀県長浜市（旧伊香郡木之本町）にある標高421 m の山である。琵琶
湖と余呉湖を分ける。山域の周辺は琵琶湖国定公園に指定されて、「
新雪 賤ヶ岳の大観」が琵琶湖八景のひとつに数えられている。 余呉
湖の南湖畔にある国民宿舎余呉荘、琵琶湖北湖畔の飯裏、JR西日本北
陸本線余呉駅、南側の山本山から延びる尾根など各方面から山頂に至
るハイキングコースが整備されている。コース上には賤ヶ岳の戦いな
どの多数の史跡がある。山頂からは北東に尾根が延び、その先には中
川清秀の墓がある大岩山がある。北西には尾根が延びその先には、行
市山（660 m）がある。南には琵琶湖東畔に沿って尾根が山本山（324
m）まで延びる。山頂からは、余呉湖、琵琶湖、竹生島、伊吹山などの
360度の展望が得られる。 1583年（天正11年）に、周辺は賤ヶ岳の戦
いの合戦場となった。山頂からは北東に尾根が延び、その先には中川
清秀の墓がある大岩山がある。北西には尾根が延びその先には、行市
山（660 m）がある。南には琵琶湖東畔に沿って尾根が山本山（324 m
）まで延びる。山頂からは、余呉湖、琵琶湖、竹生島、伊吹山などの
360度の展望が得られる。（1583年（天正11年）、羽柴秀吉と柴田勝家
が覇権を争った「賤ヶ岳の戦い」の戦場跡。山頂付近には戦跡碑、戦
没者の碑があり、竹生島が浮かぶ雄大な奥琵琶湖、滋賀県一の高峰・
伊吹山、穏やかな湖面の反射が“日本のウユニ”と称される余呉湖な
ど、湖北を一望できる圧巻の大パノラマが広がる。また、琵琶湖八景
の一つとして知られ、琵琶湖と余呉湖の２つの湖の景観と史跡を巡る
多彩なハイキングコースが整備されている。


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【再エネ革命渦論 103: アフターコロナ時代 302】


●　技術的特異点でエンドレス・サーフィング
”再エネ・リサイクル・ゼロカーボン最先進国”宣言！
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希少金属を使用しないCO2変換法
3月24日、神戸大学の研究グループが希少金属を使用せずにCO2からギ
酸の製造方法を開発。
【要点】
１．希少な金属を用いずにCO2をギ酸に変換する光化学反応を開発
２．地球温暖化ガスの減少と化石燃料の製造を同時に達成する一石二
　鳥反応の実用化に期待。
【概要】
先ず、触媒系の構築。CO2を ギ酸にするためには、CO2に電子を与える、
すなわち還元する必要がある。しかしCO2は非常に安定な分子であり、
還元するのは容易ではない。今回、カルバゾール１を光増感剤として
新たに創製し、この分子が可視光照射下で極めて高い還元力を獲得す
ることを明らかにした（図１）。この光増感剤だけではCO2光還元反
応（ギ酸生成反応）の効率は低いが、ここに非金属触媒２を添加する
とギ酸の生成速度が劇的に向上する。最適化された条件においては、
一分子のカルバゾール１からギ酸を6500分子以上も生成できることが
分かった。

図１．希少金属を使用しないCO2光還元反応によるギ酸製造

反応機構の解明：開発したCO2光還元反応の機構解明の研究を行った。
（１）13Ｃでラベル化されたCO2­を用いて反応を行ったところ、13Ｃ
　でラベル化されたギ酸が生成した。このことにより、たしかにギ酸
　がCO2から生成していることを証明できた。
（２）カルバゾール1が光を吸収した後、どのような過程で電子の移動
　が起こるのかを時間分解分光法を用いて調べました（図２a）。
　その結果、カルバゾール1は光を吸収後、ナノ秒からマイクロ秒（ナ
　ノ秒は10億分の1秒、マイクロ秒は100万分の1秒）の時間スケールで、
　触媒2の前駆体3（図１）とCO2のそれぞれに電子を受け渡しているこ
　とを明らかにしました。 （３）CO2がカルバゾール1から電子を受け
　取った後、CO2ラジカルアニオンという化学種に変換される。CO2ラ
　ジカルアニオンがその後ギ酸へと変換される過程をコンピュータ計
　算により解析した（図２b）。その結果、CO2ラジカルアニオンと触
　媒２が水素原子のやり取りを行ってギ酸を生成していることが明ら
　かにした。



図２．反応機構の解析実験 【展望】 犠牲還元剤としてビタミンC（ア
スコルビン酸）が必要であり、今後はアスコルビン酸ではなく水を還
元剤とする反応の開発を進める。 さらに、ギ酸以外のエネルギー材料
としてメタンやメタノールを製造するCO₂光還元反応の開発も目指す。
※“Metal-free reduction of CO₂ to formate using a photochemical organohy
dride-catalyst recycling strategy”
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電解水素製造事業技術動向リサーチ③
❏ 特開2023-18241 循環型反応器を用いた無触媒の合成メタン製造
   技術 国立大学法人東海国立大学機構
【要約】
循環型反応器を用いた合成メタン製造技術を提供する事を目的とする
循環型反応器を用いて、二酸化炭素と水素とからメタンを合成する工
程を含む、メタンの製造方法。


図１は、本発明の循環型反応器を用いた合成メタン製造技術の例を表
す。メタンを合成する工程を、循環型反応器において、反応ガス供給
部から、CO2+H2（反応物）を供給し、メタネーションを進める。メタ
ン転換後、ガス排出部からCH4＋H2O（生成物）を回収する。循環型反
応器は、好ましくは、反応温度を電気加熱で制御する目的で、蓄熱体
を使用（多孔体）する。図２は、本発明の循環型反応器を用いた合成
メタン製造技術の例を表す。メタンを合成する工程において、CO2/H2
比とメタン転換率との関係を表す。メタンを合成する工程を、圧力を
１気圧とし、反応温度を変化させた場合の、メタン転換率を表す。



図３は、本発明の循環型反応器を用いた合成メタン製造技術の例を表
す。メタンを合成する工程において、初期圧力とメタン転換率との関
係を表す。メタンを合成する工程を、圧力を一定に保ち、反応温度を
変化させた場合の、メタン転換率を表す。
図４は、本発明の循環型反応器を用いた合成メタン製造技術の例を表
す。メタンを合成する工程を、酸素の存在下で行う場合の、(CO2+O2)
/H2比とメタン転換率との関係を表す。メタンを合成する工程を、圧
力を一定に保ち、反応温度を700K一定とし、反応物の組成を変化させ
た場合の、メタン転換率を表す。

【概説】
近年、再生可能エネルギーの余剰電力を利用して、気体の燃料を製造
するPower to Gas（PtGと略）への取り組みが注目されている。燃料と
しては、水を電気分解する事に依り比較的容易に得られる水素が想定
されている。それでも、現状では、水素の利用は、自動車、定置用の
燃料電池等に限られている。特許文献第5562873号では、二酸化炭素と
水素を反応させて、一酸化炭素を主成分として含むガスを得る第一反
応工程と、第一反応工程により生成した一酸化炭素と水素を反応させ
て、メタンを得る第二反応工程とを含む、二酸化炭素と水素からメタ
ンを合成する方法を開示している。本発明は、新たに、循環型反応器
を用いた合成メタン製造技術を提供する事を目的とする。本発明者は
上記した目的を達成のため、次の循環型反応器を用いた無触媒の合成
メタン製造技術等に関する。 

項１．メタンの製造方法であって、循環型反応器を用いて、二酸化炭
素と水素とからメタンを合成する工程を含む、 メタンの製造方法。 
項２． 前記メタンを合成する工程は、触媒の非存在下で行う、前記
項1に記載の製造方法。 
項３． 前記メタンを合成する工程は、蓄熱体の存在下で行う、前記
項１又は２に記載の製造方法。
項４． 前記メタンを合成する工程は、酸素の存在下で行う、前記項
1～3の何れかに記載の製造方法。 
項５．前記メタンを合成する工程は、300℃～600℃の温度条件で行う
前記項1～4の何れかに記載の製造方法。 
項６． 前記メタンを合成する工程は、1 atm（0.1 MPa)～20 atm（2M
Pa）の圧力条件で行う、前記項1～5の何れかに記載の製造方法。 項
７． 前記メタンを合成する工程は、水素に対する二酸化炭素のモル
比（CO2／H2）を、0.2～0.5として行う、前記項1～6の何れかに記載
の製造方法。
【発明の効果】 
本発明は、新たに、循環型反応器を用いた合成メタン製造技術を提供
する事が出来る。

（1）循環型反応器を用いた合成メタン製造技術
本発明のメタンの製造方法は、循環型反応器を用いて、二酸化炭素と
水素とからメタンを合成する工程を含む、合成メタン製造技術（メタ
ネーション技術）である。
CO2+4H2→CH4+2H2O
本発明のメタンの製造方法は、メタンを合成する工程を、好ましくは
、触媒の非存在下（触媒を使用しなくて良いという条件下）で行う。
本発明のメタンの製造方法は、メタンを合成する工程を、好ましくは、
蓄熱体の存在下で行う。本発明のメタンの製造方法は、メタンを合成
する工程を、好ましくは、酸素の存在下で行う。本発明のメタンの製
造方法は、メタンを合成する工程を、好ましくは、300℃～600℃の温
度条件で行う。本発明のメタンの製造方法は、メタンを合成する工程
を、好ましくは、1 atm（0.1 MPa)～20 atm（2 MPa）の圧力条件（圧力：
絶対圧力）で行う。
27
本発明のメタンの製造方法は、メタンを合成する工程を、好ましくは、
水素に対する二酸化炭素のモル比（CO2／H2）を、0.2～0.5として行う。
本発明のメタネーション技術は、次の有利な点を有する。本発明のメ
タネーションは、第一に、メタンを合成する際に二酸化炭素を使用す
る点である。本発明のメタネーション技術は、二酸化炭素を回収・利
用するCCU（Carbon Capture and Utilization）である。本発明のメタネー
ション技術では、第二に、二酸化炭素からメタンを合成する事から、
更に、再生可能エネルギー由来の水素を使用する事に依り、合成され
るメタンはカーボンニュートラルの燃料である。本発明のメタネーシ
ョン技術は、熱需要用途、産業用途等に使用する際に、新たに、二酸
化炭素を排出する事を抑制する事が出来る。この発明のメタネーショ
ン技術は、再生可能エネルギーを利用して余剰電力を産出する。メタ
ネーション技術は、この余剰電力を利用して、水素を製造し、更に、
この水素と二酸化炭素とを反応させてメタンを合成する事が出来る。
この技術は、二酸化炭素の排出量を削減する点、水素の利用量を飛躍
的に増加させる点、合成メタンを都市ガスに代わる代替燃料として利
用する点等の効果を発揮する。メタンは、都市ガスの主成分であり、
家庭用及び産業用の需要は高い。本発明のメタネーション技術に依り、
製造される合成メタンの利用を進める事に依り、直接的に、都市ガス
の低炭素化を実現出来る。

（2）循環型反応器を用いるメタネーション（図１）
このメタネーション技術は、循環型反応器を用いて、二酸化炭素と水
素とからメタンを合成する工程を含む、メタンの製造方法である。こ
の技術は、循環型反応器を利用して、メタンを合成する事から、水素
と二酸化炭素を低温で反応する点、メタネーションに伴う反応熱の有
効利用する点、安定したメタネーションの反応領域を確保する点等の
利点を有する。この技術は、循環型反応器において、反応物（原料化
合物、CO2+H2）が循環する。本発明のメタネーション技術は、生成物
のメタン（目的化合物、CH4）の生成量をモニタしながら、例えば メ
タネーションの反応物の組成、反応温度、反応圧力、メタネーション
に加える酸素濃度等の条件を、最適な条件に調整する事に依り、メタ
ネーションを、効率良く運用する事が出来る。本発明のメタネーショ
ン技術が実施する装置は、例えば、水素と二酸化炭素を反応器内に導
入する原料ガス（反応ガス）供給部、メタネーションの発熱に依り高
温の反応領域を確保する蓄熱体、メタンを合成する循環型反応器（循
環型流路）、合成メタンを反応器の外に出す排出部、等からなる装置
（システム）で構成される。本発明技術が実施する装置は、循環型反
応器を備え、メタンを合成するのに必要な水素と二酸化炭素を、予め、
原料ガス（反応ガス）供給部から導入する。本件は、循環型反応器に
おいて、反応物の水素及び二酸化炭素を追加供給する事に依り、反応
途中に、メタンの転換率を、効率良く改善する事が出来る。従来技術
のメタネーション技術は、メタネーション反応を反応器（リアクタ）
内部で完結させる為、反応を促進させる為に、触媒を用いる。メタネ
ーション反応は、発熱反応であり、導入する混合気は高温に成り、触
媒は熱に因り活性を失う（熱劣化する）。従来技術のメタネーション
技術は、メタネーション反応の熱を外部に逃がす目的で、メタネーシ
ョン反応の温度制御を必要とする。本発明のメタネーション技術は、
循環型反応器を用いる事に依り、触媒を用いる必要が無く、メタネー
ションを、効率良く運用する事が出来るという利点を有する。本技術
において、循環型反応器は、単に反応ガスを一方向に流す構造ではな
く、循環型反応器で反応ガスを循環させる構造であり、メタネーショ
ン反応の反応時間は十分確保出来る。本発明のメタネーション技術は、
例えば、目的化合物のメタン（合成メタン）を生成する時に生じる、
中間生成物の一酸化炭素が生じても、触媒を用いる事無く、この一酸
化炭素から、目的化合物（最終生成物）のメタンを生成（転換）する
事が出来る。本発明のメタネーション技術において、循環型反応器の
温度制御に、例えばアサヒ理化製の管状炉（1,500℃まで加熱可能で
ある）等を使用し、生成物のメタン濃度をモニタするため、例えば島
津製作所製のポータブルガス濃度測定器等を使用する。

（３）触媒の非存在下で行うメタネーション
本発明のメタネーション技術は、メタンを合成する工程を、好ましく
は、触媒の非存在下（無触媒）で行う。従来技術のメタネーション技
術は、メタンを合成する為に触媒が必要である点、メタネーションは
発熱反応であり、触媒層が熱劣化する点、二酸化炭素に硫黄等が含ま
れている場合、触媒が被毒する（触媒被毒）点等の技術的課題を含む。
従来技術のメタネーション技術は、反応温度まで昇温する為に、電気
等に依る加熱が必要である点、反応に因り発生した熱が、使用してい
る触媒を劣化させる点、バイオガス等を用いた場合、硫黄（被毒物質
）等の作用に因り、触媒が活性を失う事（触媒被毒）等の技術的課題
を含む。従来技術のメタネーション技術は、メタネーション反応が阻
害される点等の技術的課題を含む。 本発明のメタネーション技術は、
循環型反応器を利用して、好ましくは、①無触媒でメタンを合成する
事に依り、水素と二酸化炭素とを低温で反応する点、②メタネーショ
ンに伴う反応熱の有効利用する点、③安定したメタネーションの反応
領域を確保する点等の利点を有する。本発明のメタネーション技術は、
④反応熱エネルギーを有効利用する点、⑤触媒の熱に因る劣化を抑制
する点、⑥活性が異なる触媒を傾斜配置する必要が無い点等の利点を
有する。本件は、⑦高価な貴金属から成る触媒を使用する費用が無く、
反応物のガス組成の制約が無いという利点を有する点、⑧硫黄分を含
有するバイオガスも使用可能である点、触媒を被毒する事が無い点等
の利点を有する。
45
（４）メタネーションの温度条件
本発明のメタネーション技術は、メタンを合成する工程を、好ましく
は、300℃～600℃の温度条件で行い、メタネーション反応を行う時に、
常温（20℃程度）の水素及び二酸化炭素を含む原料ガス（反応ガス）
を、好ましくは、300℃～600℃の温度まで、昇温させる。 
従来のメタネーション技術は、複雑な温度制御が必要であり、使用す
る反応物のガス組成において、制御制約が出る点等の技術的課題を含
む。本件のメタネーション技術は、触媒を使用する代わりに微量の酸
素を供給し、メタネーションの原料化合物（反応物）である水素と燃
焼させる事に依り、水素及び二酸化炭素を含む混合気の反応を促進さ
せて、生成物であるメタンの転換率を上げる事が可能である。
48
（５）蓄熱体の存在下で行うメタネーション（図１）
本発明のメタネーション技術は、メタンを合成する工程を、好ましく
は、蓄熱体の存在下で行う。本技術は、メタネーション反応を維持す
る目的で、循環型反応器内部に、好ましくは、多孔体で構成される蓄
熱体を設置する。メタネーション反応において、蓄熱体は、蓄熱体の
高温部において、十分に蓄熱し、反応時間を確保する事ができる。 
本技術において、蓄熱体は、好ましくは、内部に、小さな球体を充填
させた構造で、蓄熱体は、好ましくは、金属、セラミック等で構成さ
れる多孔体である。蓄熱体は、好ましくは、多孔体であり、内部の温
度が均一に成る蓄熱体である。蓄熱体は、好ましくは、高い熱伝導率、
低圧損を実現する高い空隙率、及び十分な反応面積を有する素材であ
り、より好ましくは、炭化ケイ素（SiC）スポンジである。 
この 技術は、循環型反応器（管状炉）に、耐熱性の高いSiCスポンジ
等を蓄熱体として利用する事に依り、循環型反応器内部で、メタネー
ション反応を、好ましくは、無触媒で、安定に進める事が出来、メタ
ンへの高い転換率を実現する事が出来る。 蓄熱体（好ましくは、SiC
スポンジ）の空隙率は、好ましくは、50%～90%程度であり、より好ま
しくは、80%～90%程度である。本メタネーション技術において、蓄熱
体として、例えば、伏見製薬所製のSiCスポンジ（空隙率88%程度）等
を使用する。
※ 炭化ケイ素スポンジ: Wikipedia



（6）メタネーションの水素に対する二酸化炭素のモル比
（図2） 本発明のメタネーション技術は、循環型反応器を用いて、二
酸化炭素と水素からメタンを合成する工程を含む。
CO2+4H2→CH4+2H2O メタネーションの化学量論は、二酸化炭素（CO2）
1モルに対して、水素（H2）は4モルである。メタネーションの化学量
論は、言い換えると、水素（H2）1モルに対して、二酸化炭素（CO2）
は0.25モルである。 本発明のメタネーション技術は、効率的にメタ
ネーションを進行させる点で、メタンを合成する工程は、原料化合物
において、水素に対する二酸化炭素のモル比（CO2／H2）を、好ましく
は、0.2～0.5として行い、より好ましくは、メタンへの高い転換率を
示す0.2～0.3として行う。
56
（７）メタネーションの圧力条件（図3）
本発明のメタネーション技術は、好ましくは、1 atm（0.1 MPa)～20
atm（2 MPa）の圧力条件（圧力：絶対圧力）で行う。効率的にメタネ
ーションを進行させる点で、高いメタンへの転換率が得られる為、圧
力は高い程良く、より好ましくは、10 atm（1 MPa)以上である。 
本明細書では、圧力条件は、断りが無ければ、圧力は絶対圧力とする。

（８）酸素の存在下で行うメタネーション（図4）
本メタネーション技術は、好ましくは、メタンを合成する工程は、酸
素の存在下で行う。本技術は、効率的にメタネーションを進行させる
点で、好ましくは、二酸化炭素と水素の反応物に微量の酸素を添加す
る。メタネーションでは二酸化炭素と水素が反応する。一般に水素は
燃料である為、酸素を供給する事に依り、メタネーションの原料化合
物である一部の水素が酸素と反応（燃焼反応）し、原料（反応）ガス
の温度が上げる事が出来る。この場合、水素と反応するのは二酸化炭
素（CO2）と酸素（O2）になるので、二酸化炭素と酸素の総モル量に
おける酸素の割合（モル濃度、O2／(CO2+O2)）は、好ましくは、0.02
～0.1として行う。 メタネーション反応で、生成されたメタンは酸素
と反応する可能性が有るが、メタンが燃焼する為には、より多くの酸
素が必要で有る。本技術は、酸素の供給量を、原料化合物（反応物）
のガス中の水素と反応するが、メタンとは反応しない程度の量に調整
する事に依り、目的化合物のメタン（合成メタン）が燃焼する事を防
ぐ事が出来る。 
本技術は、水素と二酸化炭素とから、80％程度の転換率（原料化合物
（反応物）の水素と二酸化炭素とが反応する割合）で、メタンにする
事が出来る。

（９）メタネーション技術の有用性
本発明のメタネーション技術は、合成メタンをカーボンニュートラル
の燃料とする点で、都市ガスの製造業に有用である。本発明のメタネ
ーション技術は、再生可能エネルギーを供給し、余剰電力を活用する
点で、電力供給業に有用である。本発明のメタネーション技術は、合
成メタンをメタノールに転換し、車の燃料として使用する点で、自動
車工業に有用である。本発明のメタネーション技術は、バイオガスを
より価値の高い合成メタンに転換する点で、バイオガス事業に有用で
ある。本技術は、カーボンニュートラル社会の実現に貢献する点で、
政府若しくは国の研究事業に有用である。本発明のメタネーション技
術は、水素の需要を増加させる点で、水素製造業に有用である。本発
明のメタネーション技術は、製鉄所等から排出される二酸化炭素を燃
料に転換する点で、製鉄業に有用である。本発明のメタネーション技
術は、発電を、合成メタンを燃焼する事に依り行う点で、火力発電業
に有用である。 
以上、本発明の実施形態について説明した。
67
【実施例】
以下、実施例に基づき、本発明の実施形態をより具体的に説明する。
但し、本発明は実施例の範囲に限定されるものではない。
（１）循環型反応器を用いるメタネーション（図1） 図１は、本発明
の循環型反応器を用いた合成メタン製造技術を表す。 
メタンを合成する工程を、循環型反応器において、反応ガス供給部か
ら、CO2+H2（反応物）を供給し、メタネーションを進めた。メタン転
換後、ガス排出部から、CH4＋H2O（生成物）を回収した。循環型反応
器は、反応温度を電気加熱で制御する目的で、蓄熱体（多孔体）とし
て炭化ケイ素（SiC）スポンジ（空隙率88%程度）を使用した。
本技術は、循環型反応器を利用して、メタンを合成する事から、水素
と二酸化炭素とを低温で反応する点、メタネーションに伴う反応熱の
有効利用する点、安定したメタネーションの反応領域を確保する点の
利点を有すると理解出来る。 本発明のメタネーション技術は、循環型
反応器を利用して、無触媒でメタンを合成する事に依り、触媒を被毒
する事が無い点の利点を有すると理解出来る。

（２）メタネーションのCO2/H2比とメタン転換率との関係（図2）
図２は、本発明の循環型反応器を用いた合成メタン製造技術の例を表
す。メタンを合成する工程において、CO2/H2比とメタン転換率との関
係を表す。メタンを合成する工程を、圧力を１気圧とし、反応温度を
変化させた場合の、メタン転換率を表す。メタンを合成する工程を、
絶対温度500K～900K（摂氏227℃～627℃）の温度条件で行った。 
本技術は、メタンを合成する工程は、原料化合物において、水素に対
する二酸化炭素のモル比（CO2／H2）を、0.2～0.5として行う事に依り、
効率的にメタネーションを進行させる事が出来ると理解出来る。 

（３）メタネーションの初期圧力とメタン転換率との関係（図3）
図3は、本発明の循環型反応器を用いた合成メタン製造技術の例を表す。 
メタンを合成する工程において、初期圧力とメタン転換率との関係を
表す。メタンを合成する工程を、圧力を一定に保ち、反応温度を変化
させた場合の、メタン転換率を表す。メタンを合成する工程を、絶対
温度500K～1,500K（摂氏227℃～1,227℃）の温度条件で行った。 
本発明のメタネーション技術は、メタンを合成する工程は、1 atm（
0.1 MPa)～20 atm（2 MPa）の圧力条件（圧力：絶対圧力）で行う事に
依り、効率的にメタネーションを進行させる事が出来ると理解出来る。 

（４）酸素の存在下のメタネーションの(CO2+O2)/H2比とメタン転換
　率との関係（図4）
図４は、本発明の循環型反応器を用いた合成メタン製造技術の例を表
す。メタンを合成する工程を、酸素の存在下で行う場合の、(CO2＋O2)
/H2 比とメタン転換率との関係を表す。メタンを合成する工程を、圧
力を一定に保ち、反応温度を700K一定とし、反応物の組成を変化させ
た場合の、メタン転換率を表す。本発明のメタネーション技術は、メ
タンを合成する工程は、原料化合物が水素と二酸化炭素であるが、酸
素を添加した場合は二酸化炭素と酸素の両方が水素と反応することに
なる。水素に対する二酸化炭素と酸素の総モル量の比は、酸素と二酸
化炭素の合計のモル量に対する酸素のモル比（O2／(CO2+O2)）を、
0.02～0.1として行う事に依り、効率的にメタネーションを進行させ
る事が出来ると理解出来る。 

（５）循環型反応器を用いるメタネーション（図1）
本技術は、循環型反応器を用いて、二酸化炭素と水素とからメタンを
合成する事から、水素と二酸化炭素とを低温で反応する点、メタネー
ションに伴う反応熱の有効利用する点、安定したメタネーションの反
応領域を確保する点等の利点を有すると理解出来る。本技術は、循環
型反応器において、反応物（原料化合物、CO2＋H2）が循環し、生成
物のメタン（目的化合物、CH4）の生成量をモニタしながら、メタネー
ションの反応物の組成、反応温度、反応圧力、メタネーションに加え
る酸素濃度等の条件を、最適な条件に調整する事に依り、メタネーシ
ョンを、効率良く運用する事が出来ると理解出来る。 
本発明のメタネーション技術は、循環型反応器を用いる事に依り、触
媒を用いる必要が無く（無触媒）、例えば、硫黄（被毒物質）等の作
用に因り、触媒が活性を失う事（触媒被毒）が無いという利点を有し、
メタネーションを、効率良く運用する事が出来ると理解出来る。
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※ 特開2022-191870 炭化水素製造装置および炭化水素製造方法
   ＥＮＥＯＳ株式会社
【要約】図１のごとく、炭化水素製造装置１は、二酸化炭素および水
素を用いて一酸化炭素および水素を含む合成ガスを得る逆シフト反応
部２と、合成ガスを用いて炭化水素を製造する炭化水素製造部４と、
炭化水素製造部４からの流出物から、水素、二酸化炭素および炭素数
４以下の軽質炭化水素を含む気体成分と、炭素数５以上の炭化水素を
含む液体成分と、を分離する気液分離部６と、気体成分から水素およ
び二酸化炭素と、軽質炭化水素と、を分離する第１分離部１０と、第
１分離部１０が分離した軽質炭化水素を用いて水素および一酸化炭素
を生成する接触反応部８とを備える。逆シフト反応部２は、第１分離
部１０が分離した水素および二酸化炭素も合成ガスの生成に用いる。
炭化水素製造部４は、接触反応部８が生成した水素および一酸化炭素
も炭化水素の製造に用いることで、炭化水素の製造効率の向上を図る。

本実施の形態の逆シフト反応部２は一例として水電解モジュール２０
から水素の供給を受ける。図１では、水電解モジュール２０が炭化水
素製造装置１に対し外部機器として図示されているが、水電解モジュ
ール２０は炭化水素製造装置１の内部に組み込まれていてもよい。
水電解モジュール２０は、水の電気分解によって水素および酸素を発
生する電解槽である。一例として水電解モジュール２０は、イリジウ
ムや白金等の触媒を有する酸素発生用電極と、白金等の触媒を有する
水素発生用電極とが、プロトン伝導性を有する隔膜によって隔てられ
た構造を有する。つまり、水電解モジュール２０は、固体高分子形水
電解モジュールである。なお、水電解モジュール２０の他の例として
は、アルカリ形水電解モジュールや固体酸化物形水電解モジュールな
どが挙げられる。固体高分子形水電解モジュールにおける水の電解時
の反応は以下の式（１）および式（２）の通りである。酸素発生電極
で起こる反応：

２Ｈ_２Ｏ→Ｏ_２＋４Ｈ^＋＋４ｅ^－ （１）
水素発生電極で起こる反応：４Ｈ^＋＋４ｅ^－→２Ｈ_２ （２）

水電解モジュール２０は、図示しない電力供給装置から水電解に必要
な電力の供給を受ける。電力供給装置としては、再生可能エネルギー
を利用して発電する発電装置、例えば風力発電装置や太陽光発電装置
等が例示される。これにより、水素の生成、ひいては目的物である炭
素数５以上の炭化水素（以下では適宜「Ｃ５＋成分」という）の製造
に伴う二酸化炭素の排出量を低減できる。なお、電力供給装置は、再
生可能エネルギーを利用する発電装置に限定されず、系統電源であっ
てもよいし、再生可能エネルギー発電装置や系統電源からの電力を蓄
えた蓄電装置等であってもよい。また、これらの２つ以上の組み合わ
せであってもよい。ただし、カーボンニュートラルの実現に貢献する上
では、電力供給装置は、再生可能エネルギーを利用する発電装置であ
ることが好ましい。
また、電力供給装置として系統電源や蓄電装置等を用いる場合には、
それらの発電や蓄電に伴う二酸化炭素の排出量が再生可能エネルギー
を利用する発電装置における排出量以下であることが好ましい。
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また、本実施の形態の逆シフト反応部２は、一例として二酸化炭素回
収部２２から二酸化炭素の供給を受ける。図１では、二酸化炭素回収
部２２が炭化水素製造装置１に対し外部機器として図示されているが、
二酸化炭素回収部２２は炭化水素製造装置１の内部に組み込まれてい
てもよい。なお、炭化水素製造装置１は、全体が１つの反応器である
ことを意味するものではない。
二酸化炭素回収部２２は、例えば大気中から直接空気回収（ＤＡＣ）
等によって二酸化炭素を回収することができる。また、二酸化炭素回
収部２２は、火力発電や化学プラント等から排出された排気ガス中か
ら化学吸着法等によって二酸化炭素を分離回収することができる。逆
シフト反応部２が二酸化炭素回収部２２から二酸化炭素の供給を受け
ることで、大気中や排気ガス中の二酸化炭素の削減が期待できる。ま
た、Ｃ５＋成分の製造に伴う化石燃料の消費を低減できる。
逆シフト反応部２では、以下の式（３）に示す逆シフト反応が起こり、
二酸化炭素が一酸化炭素に還元される。これにより、一酸化炭素と、
未反応の水素とを少なくとも含む合成ガスが得られる。なお、合成ガ
スには、逆シフト反応で生成される水も含まれる。また、合成ガスに
は未反応の二酸化炭素も含まれ得る。

Ｈ2＋ＣＯ2→ＣＯ＋Ｈ2Ｏ （３） 

逆シフト反応部２における反応温度は、例えば２９０℃以上１１００
℃以下であり、好ましくは７００℃以上１１００℃以下であり、さら
に好ましくは７００℃以上９５０℃以下である。式（３）の逆反応は、
水性ガスシフト反応と呼ばれる。逆シフト反応の触媒には、水性ガス
シフト反応用の触媒が用いられることがある。しかしながら、７００
℃以上の反応温度は、一般的な水性ガスシフト反応における温度より
も遥かに高温である。このため、反応温度を７００℃以上の高温に設
定する場合、一般的な水性ガスシフト触媒は使用に適さない。 
これに対し、本実施の形態の逆シフト反応部２は、逆シフト触媒とし
てペロブスカイト構造ＡＢＯ３を有する複合酸化物を含む。ペロブス
カイト構造ＡＢＯ３において、Ａは、カルシウム（Ｃａ）、ストロン
チウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）からなる群から選択されるアルカ
リ土類金属であり、好ましくはバリウムである。Ｂは、チタン（Ｔｉ）、
アルミニウム（Ａｌ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、鉄（Ｆｅ）、タング
ステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）からなる群から選択される金属で
あり、好ましくはジルコニウムである。Ｂがチタンやジルコニウムで
ある場合、その一部がマンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃ
ｏ）で置換されていてもよく、好ましくは一部がマンガンで置換され
る。また、逆シフト触媒は、炭化水素の炭素原子間の結合を切断する
酸点がなく、水素の水素原子間の結合を切断する水素解離能を有し
ないことが好ましい。この特徴を有する逆シフト触媒は、例えばイソ
ブテンと水素からなる混合ガスを用いた触媒反応で、二量化反応によ
る炭素数８の炭化水素と、水素化反応によるイソブタンとが生成しな
いことを確認することでスクリーニングすることができる。このよう
な逆シフト触媒を用いることで、７００℃以上の高温によりメタネー
ション等の副反応を抑えながら、逆シフト反応を実現することができ
る。
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※ 特開2022-152517 メタン製造装置 株式会社豊田中央研究所等化
【要約】
図１のごとく、メタン製造装置は、原料ガスとしての二酸化炭素と水
素とからメタンを生成する触媒を収容する反応器と、反応器に接続さ
れ、触媒との熱交換に用いられる熱媒体を反応器に供給する熱媒体供
給部と、反応器に供給される原料ガスの流量と熱媒体の流量とを制御
する流量制御部と、を備え、流量制御部は、原料ガスの流量を現流量
から第１流量へと増加させると共に、熱媒体の流量を現流量から第２
流量へと増加させる場合に、熱媒体の流量が現流量から前記第２流量
へと変化している間に、原料ガスの増加を完了させる。ことで反応器
に供給されるＨ₂とＣＯ₂とを含む原料ガスの増減に合わせて、生成す
るメタンの流量をより早く変化させる。 


【符号の説明】
１０…第１反応器 １０ｉ…第１反応器の入口 １０ｏ…第１反応器の
出口 １１…触媒 １２，２２…温度センサ（触媒温度検出部） １３…
熱媒流路 １４…第１凝縮器 １５…ポンプ（熱媒体供給部、流量制御
部） ２０…第２反応器 ２０ｉ…第２反応器の入口 ２０ｏ…第２反
応器の出口 ２３…熱媒流路 ２４…第２凝縮器 ２５…絞り弁（流量
制御部） ２６…バイパス流路 ３０…制御部（流量制御部） １００…
メタン製造装置
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　この項つづく

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※ 特許第7216232号 水素充填設備、水素提供システム及び水素提供
方法 三菱化工機株式会社/那須電機鉄工株式会社
尚、特許番号及び件名並びに申請者のみの記入したものは後日掲載。
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  風蕭々と碧い時代


Jhon Lennone Imagine

【J-POPの系譜を探る：1973年代】
奥村チヨ 「ひき潮」



作詞：　橋本淳(1939-) 　作曲： 筒美京平(1940-2020）
唄　：　奥村　チヨ
1947年2月18日－、千葉県野田市生まれ。3歳の時に大阪府池田市に移
住。高校在学中に小野薬品のドリンク剤「リキ・ホルモ」のCMソング「
昨日、今日、明日」を歌い、渡辺プロにスカウトされる。17歳で上京
し、65年に「あなたがいなくても」でレコード・デビュー。同年「ご
めんネ・ジロー」が大ヒット。「恋の奴隷」「恋泥棒」「恋狂い」の
恋シリーズ3部作、そして「終着駅」もヒット。小悪魔的でキュートな
スタイルでファンを魅了した。昭和歌謡のコケティッシュなシンガー
の代表的存在。夫は作曲家の浜圭介。 
※
J-POPのルーツはこの人にある！日本ポップス界のヒットメーカー
筒美京平 | Happy Jam（ハッピージャム）

● 今夜の寸評：（いまを一声に託す）さぁ！自信をもって進もう。