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夢の燃料?アンモニアは再び救世主となれるのか

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この記事の所要時間: 336

アンモニアに対するイメージは何でしょうか。
おしっこの臭い?虫刺されの薬!
化学肥料として使われ重宝されてきましたが、
今度は夢の燃料になる?救世主になれるのか。
単純な物質ではありますが、可能性は無限です。

アンモニアとは

アンモニアは、小学校の理科でも登場するお馴染みの物質です。
常温では無色の気体です。しかし強烈な臭いがあります。
水に溶けやすく、水溶液はアンモニア水になります。
アンモニウムイオンを生成し、電気を通す電解質です。
一方で水温を上げると、直ぐに蒸発してしまいます。
そういう意味では扱いが難しい物質でもあります。
弱いアルカリ性を示し、赤色リトマス紙を青色に変えます。

アンモニアの作り方

アンモニアの合成方法は約100年の歴史があります。
高校の化学で習いますが、ハーバー・ボッシュ法です。
窒素と水素を400~600℃、200~350気圧で加工します。
触媒には四酸化三鉄を利用します。

1913年に技術が確立しました。
これによって後述するように農業分野に貢献できました。
一方でアンモニアは爆薬の原料になります。
これが理由で第一次世界大戦が勃発した?
きな臭い話もありますが、
様々な面において人類の進歩に貢献しています。

農業に革命をもたらしました

アンモニアが人工的に作られることによって、
農業に革命がもたらされました。

つまり農作物の収量を上げるには窒素が必要でした。
それまでは南米チリなどで採掘される硝酸ナトリウムなどの鉱物
もしくは人を含めた糞尿を利用するしかありませんでした。
しかしアンモニアが合成できれば、
尿素などの窒素肥料を作ることができるようになります。
日本もそのおかげで硫酸アンモニウム(硫安)を作り、
戦後の農業を飛躍的に発展させることができたのです。

燃料にも革命をもたらせるか

今では当たり前になったアンモニアですが、
燃料分野で貢献してもらおうとする研究が行われています。

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1.かつても研究がありました

誰でも考えることは同じです。
アンモニアの合成が可能になると、燃料に利用しよう!
1930年代のヨーロッパでは、
アンモニアを使ったバスや自動車が走っていました。
1960年代、アメリカ航空宇宙局NASAは、
アンモニアと液体酸素を使用した超音速旅客機を試作しました。
しかしアンモニアは安全ではありますが、燃えにくいのです。
効率面から、石炭や石油に負けてしまったのです。

2.技術革新が追い風です

石油や原子力の危険性が問題になってきたので、
アンモニアが再び注目されるようになりました。
最新の技術を使えば、燃えにくい性質を改善できます。
また風力や太陽光などを使ってアンモニアを製造する!
トータルでもエコな燃料が開発されています。
そうした技術革新が、今度は追い風になります。

3.水素の給源になる

アンモニアを直接燃料として使うこともできますが、
燃料電池で使う水素の給源にもなります。
つまり水素単独では扱いが難しいのが現状です。
しかしアンモニアであれば、液体保存ができます。
そしてアンモニアから水素を取り出すことも可能です。
水素ステーションではなく、アンモニアステーション!
パイプラインで運ぶこともできます。

弱点をどう克服するか

アンモニアは夢の燃料になるのか?しかし弱点もあります。
つまり臭いがきついですね。
最近は減りましたが、汚いトイレの臭いです。今の人なら大嫌いですね。
その臭いの故か?濃度0.1%のガスを吸引すると危険?
毒物および劇物取締法では、劇物に指定されています。
また高圧ガス保安法でも、規制があります。
さらに目にアンモニア水が入ると、失明する?
一方で発火点が651度と高いので、簡単に燃えません。
これらの弱点をどうやって克服するか?それが課題です。

アンモニアの可能性は大です

燃料の使用量を減らすことが一番です。
とはいえ現実的に考えれば、安全かつエコな燃料を探すべきです。
そういう意味で、アンモニアは期待できそうです。
日々進歩する科学技術を使えば、可能性は大です。
もちろん過信してはいけませんが、夢は持ちたいですね。

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たくと
たくと
著者サイトたくとすく~る
生まれつき無関心な子供はいない! そう信じ、学習塾や講習会などで、 科学を楽しく解説しようと日々奮闘しています。 半世紀生きていますが、 気持ちは、今でも夢見る少年です。

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