通过向氢中加入氮而生产的氨被用作发电燃料。燃料氨作为实现脱碳社会的王牌备受人们的期待，但是关于其特性和实际应用的课题通常并不为人所知。因此，本文邀请了日本东北大学流体科学研究所的小林秀昭教授、早川晃弘副教授，就氨发电的基础知识开展讲座，希望人们能了解到燃料氨的重要作用。
目录
2. 实现更高难度的喷雾燃烧
3. 扩大氨发电的关键在于供应链
1. 由氢气利用延长线延伸而出的氨
2020年10月，日本经济产业省召开了首届“燃料氨引进官民协议会”。
在2021年2月召开的第三届以及中期总结汇报中，该协议会制定了扩大氨使用量的目标，即将目前用作肥料原料等的每年约108万吨的氨需求，到2030年提升至每年使用300万吨，到2050年进一步提升到每年使用3000万吨。为了实现政府提出的2050年脱碳社会，汇报中还展示了将氨用于火力发电等的路线图。
燃料氨是为了投入实际应用而启动的脱碳社会的王牌。目前，各个学术机构和企业正在对其发电特性及其实际应用进行研究。
日本东北大学流体科学研究所的小林秀昭教授和早川晃弘副教授专门从事甲烷（天然气的主要成分）、丙烷、氢、癸烷（液体燃料）等燃烧的基础研究。两人参加了内阁府直属实施的“战略性创新创造项目”（SIP）之后，开始致力于氨燃烧的研究。
“SIP从2014年开始的5年间，对能源载体进行了研究，我从筹备阶段就参与其中。能源载体是指在以氢能社会为目标的基础上，为了有效地进行储存、运输而将其制成液体或化合物。由于氨含有氢分子，因此作为从海外以低成本运送氢的载体，其作用备受人们的期待。在该研究的延长线上延伸出直接利用氨的想法。”（小林教授）
小林教授说到：“在美国，曾经有将氨用作汽车和拖拉机等的燃料的措施，但是发展一直停滞不前。而在日本，以SIP为契机，氨作为燃料的利用再次受到关注，现在新兴企业也参与了氨能源利用。”
氨是一种极难燃烧且火焰不稳定的物质，自1960年代以来将其作为燃料的研究一直在进行，但尚未投入实际使用。
“氨即使在氧气浓度为21%的空气中燃烧，火焰也会立刻吹散。我们把这个火焰立刻吹散的状态描述为“火焰不稳定”。如何才能让氨稳定地燃烧呢？例如，在有火焰的地方注入氨进行混烧，虽然氨可以在该火焰的支撑下燃烧，但是不能独立燃烧。独立燃烧需要调整混合气体的浓度、温度和气流。”（早川副教授）
燃料氨的生产方法
1906年在德国开发的哈伯法是最广为人知的合成氨方法，反应在400～600℃的高温高压下进行
因此，两人着眼于涡流，即“燃烧器或气缸中气体的涡流状流动”。并且，利用燃气轮机等中使用的旋流式燃烧器使火焰稳定，取得了高效提取热能的成果。
“氨燃烧速度缓慢，在燃烧过程中可能会产生氮氧化物（NOx）（引起酸雨的原因）和未燃烧的氨。为此我们正在实验室进行研究，试图通过在燃烧过程中调整温度和燃料浓度，改进燃烧器等，以确立更适合的燃烧方法。具体来说，我们在各种条件下产生氨的火焰，通过实验和数值计算详细研究火焰中正在发生着什么样的化学