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摘要：近日，日本大阪瓦斯株式会社宣布，其“SOEC甲烷化技术创新项目”已被产综研及NEDO联合设立的绿色创新基金项目采纳，将与其他拥有尖端技术的企业和机构展开合作，挑战开发全球最高效率的合成甲烷制造技术。

关键字：SOEC甲烷化技术、合成甲烷制造技术、SOEC电解装置、气体合成反应控制技术、创新型技术开发

日本国立研究开发法人产业技术综合研究所（以下简称“产综研”）和国立研究开发法人新能源产业技术综合开发机构（以下简称“NEDO”）联合设立了“绿色创新基金”，其项目之一“利用CO₂等的燃料制造技术开发项目”中包含“合成甲烷制造相关的创新型技术开发”，针对于此，大阪瓦斯株式会社（以下简称“大阪瓦斯”）提出了“SOEC甲烷化技术创新项目”，并得到采纳。

该项目期限预计为2022年-2030年，历时9年，目标是集合SOEC甲烷化的相关技术力量，确立实现全球最高能量转换效率的合成甲烷制造技术。

现有的甲烷化技术利用氢和二氧化碳（CO₂）合成城市燃气的主要成分甲烷（以下简称“合成甲烷”）。合成甲烷可以直接利用城市燃气的现有基础设施和消费设备，能够为实现城市燃气碳中和，替代化石燃料以削减CO₂排放作出贡献。

该项目致力开发的SOEC甲烷化技术中，首先利用可再生能源等，通过SOEC电解装置对水和CO₂进行共电解，生成氢气和一氧化碳；然后，通过催化反应，由氢气和一氧化碳合成甲烷。该技术的特点是不需要采购原料氢；另外，通过在高温（约700 ~ 800℃）下电解，可以减少所需的可再生能源电力等；同时，由于可以有效利用甲烷合成时的废热，因此与现有的甲烷化（转换效率约55~60%）相比，有望实现约85~90%的全球最高水平的能源转换效率，并大幅降低合成甲烷制造成本。

此外，SOEC电解装置不仅可以用于甲烷制造，还有望用于氢气、液体燃料、化学品等的高效制造。

2021年1月，大阪瓦斯在日本首次成功试制了实现SOEC甲烷化技术的关键部件——金属支撑型SOEC的实用尺寸单电池。

在该项目中，拥有金属支撑型SOEC技术和气体合成催化剂工艺技术的大阪瓦斯作为带头企业，将与拥有世界屈指可数的SOEC和气体合成相关基础技术的日本产综研展开合作，致力于在2030年确立SOEC甲烷化技术，开发所需的创新性技术并进行小规模试验。

另外，拥有SOEC制氢技术和大型电解设备开发技术的东芝能源系统株式会社，以及拥有世界尖端研究成果的各大学等也参与到该项目中，由此，将汇集SOEC甲烷化的相关技术力量，推进技术创新。

作为创新型技术开发要素，计划进行SOEC电解装置的开发，气体合成反应控制技术的开发，整体工艺的优化，以及废热有效利用技术的开发。

另外，作为小规模试验，计划在2022年~2024年进行实验室规模试验（合成甲烷制造规模0.1Nm³/h，满足2户普通家庭使用）；在2025年~2027年进行台架规模试验（合成甲烷制造规模10Nm³/h，满足约200户普通家庭使用）；在2028年~2030年进行中试规模试验（合成甲烷制造规模400Nm³/h，满足约1万户普通家庭使用）。

基于甲烷化反应的碳中和

将原本排放到大气中的CO₂进行回收，作为甲烷化的原料进行碳的循环利用，因此即使燃烧合成甲烷，也不会增加社会总体的净CO₂排放量（碳中和）。

合成甲烷取代化石燃料所带来的CO₂削减效果与氢气相同。

挑战开发全球最高效率的合成甲烷制造技术！SOEC甲烷化被绿色创新基金项目采纳