IHIは、北海道大学、福岡大学、東京大学、デノラ・ペルメレックとともに、新エネルギー・産業技術総合開発機構が公募した「NEDO先導研究プログラム／新技術先導研究プログラム」の「エネルギー・環境新技術先導研究プログラム」において、水と窒素からCO2フリーのアンモニアを直接合成する、革新的な技術開発の事業に応募し、採択された。

アンモニア（NH₃）は、従来、化石資源を利用して生成した水素（H2）を、窒素（N2）と反応させるハーバー・ボッシュ法により製造されてきた。最近では、再エネ電力を利用する方法として、水の電気分解により生成した水素を利用したハーバー・ボッシュ法によるアンモニア製造の開発が進められている。従来技術では水素製造過程におけるCO2の発生が課題となっているほか、水の電気分解を利用した技術ではコスト高・エネルギー効率に加えて、再エネ電力における発電量の変動が課題になっている。

今回の事業では、再エネの変動に対応しつつ、低コストかつ効率的なアンモニア製造を実現するため、水の電気分解による水素製造とアンモニア合成を一つのプロセスで実現するアンモニア電解合成装置を研究開発し、直接アンモニアを合成する技術の実現を目指す。IHIは、アンモニア電解合成の運転条件や性能をもとに、アンモニア合成を行う際の機器構成やプロセス全体におけるアンモニア合成効率を検討し、プロセス側から見た電解装置の性能の仕様を検討する。今回の先導研究プログラムの実施期間は2022年度から2023年度までの2年間を予定しており、その後の国家プロジェクト化等への道筋をつけ、将来的な社会実装を目指す。

IHI