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熊本大学は、アンモニア（NH3）を効率よく燃焼させ、有害ガスではなく窒素（N2）を生成する触媒を開発したと2018年4月6日に発表した。再生可能エネルギー由来の2次エネルギーとして活用範囲が広がり、再エネ高度利用に寄与するとしている。

NH3は、水素（H2）を液化して運ぶための「液体キャリア」として有望とされるとともに、CO2を排出しないカーボンフリーな石油代替燃料としも注目されている。その一方で、燃えにくく、燃やした時に有害な窒素酸化物（NOx）を生成する恐れがあるという欠点があった。

再エネ由来の水素からアンモニアを製造すれば、液体として運ぶことが容易になる。燃焼時の課題を克服できれば、石油に代替可能な脱炭素型2次エネルギーとして、利用しやすくなる。

新触媒のNH3燃焼反応機構の概略図（出所:熊本大学）

今回開発した新規触媒（CuOx/3A2S）は、ムライト型結晶構造体3Al2O3・2SiO2（3A2S）に酸化銅（CuOx）を担持した。この触媒でNH3を燃焼させると、高活性かつN2を選択的に生成（NOxの生成を抑制）し、触媒自体は高温下でも変質しないことを確認した。

また、CuOx/3A2S反応中のその場観察（Operando観察）に成功し、燃焼反応機構を明らかにした。同触媒を用いることで、NH3燃料の「燃焼熱生成」、その熱を利用した「NH3分解H2製造」だけでなく、有害ガスとしての「NH3酸化浄化」にも応用できる。

3A2Sは市販されている一般的な材料で、CuOxも工業的に広く用いられる手法（湿式含浸法）で担持できるため、簡易かつ低コストで触媒を製造できる。今後、より実用に近い条件で研究開発を進めるという。

（ライター 工藤宗介）

［日経 xTECH 2018年4月20日掲載］