１．H-UCG（ハイブリッド石炭地下ガス化）事業について

①石炭の地下ガス化（UCG：Underground Coal Gasification）

②石炭・木質バイオマスの地表ガス化

 バイオマスとは再生可能な生物由来の資源のことを指し、その中でも木材由来のものを木質バイオマスと呼びます。
 木質バイオマスも石炭と同様に、酸素の少ない状況で加熱するとガスが発生します。木質バイオマスと、石炭を合わせて炉の中で加熱することで、可燃性ガスを取り出すことができます。なお、木質バイオマスは、CO₂を吸収しながら生育するため、燃焼やガス化の際に発生するCO₂は大気中のCO₂濃度に影響を与えないカーボンニュートラルなエネルギーとされています。

③可燃性ガスからの水素製造

　石炭や木質バイオマスをガス化させてできた可燃性ガスに含まれる水素の割合は20%程度ですが、同程度含まれる一酸化炭素（CO）と水蒸気を反応させて水素に転換することで、水素濃度を40～50％にまで増やすことができます。さらに、濃縮・精製などの行程を通して、燃料電池や水素自動車、あるいは水素ボイラなどで利用可能な純度の高い水素を製造します。

２．これまでの経過

　H-UCG事業は、平成23（2011）年、市が室蘭工業大学と共同で市内の砂子炭鉱（奔別町）鉱区内で実証実験を実施したことから始まります。同年10月には開庁130年記念事業として「石炭エネルギーシンポジウム」を開催、以後継続的な実験と報告会（三笠市未利用エネルギー活用フォーラム（三笠市石炭資源活用研究会））や市内中学生の実験見学受入などを行ってきました。主な実験としては、平成23（2011）年の砂子炭鉱に始まり、人工的に石炭層を再現したものを利用した実験や、幾春別地区の未採掘の石炭層を利用した実験を行ってきました。令和5（2023）年には、砂子炭鉱の露天掘りが終了した区画において、約20mのボーリングを行い、ガスの生産から水素製造までの実験を実施しました。
 この間、経済産業省の外郭団体であるNEDO（国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構）からの採択や、ヤフー株式会社（現LINEヤフー株式会社）の地域カーボンニュートラル促進プロジェクトに選定され、1億円の企業版ふるさと納税による寄附を受領しています。

３．NEDO事業について

　NEDOは新エネルギー・省エネルギーの技術開発を進める国立研究開発法人であり、エネルギーに関連した様々なテーマの公募を行っています。H-UCG事業は、これまで令和3（2021）年と令和5（2023）年の2回、採択を受けています。採択テーマは「水素社会構築技術開発事業／地域水素利活用技術開発」であり、現在は共同申請者である大日本ダイヤコンサルタント株式会社、室蘭工業大学、エア・ウォーター株式会社とともに「三笠市H-UCGによるブルー水素サプライチェーン構築実証事業」に取り組んでいます。

2021年度～2022年度成果報告書
「木質バイオマスと未利用石炭の石炭地下ガス化によるCO2フリー水素サプライチェーン構築に関する調査」　【資料1】【資料2】
2023年度
「三笠市H-UCGによるブルー水素サプライチェーン構築実証事業」【資料】

４．CO₂の地下固定について

　三笠市はかつて石炭産業で栄え、市内にはたくさんの炭鉱がありました。石炭の採掘のため、地下に通路として坑道を掘り、坑道から石炭を掘るための払（はらい）が広がっていました。主な坑道は採掘終了後に充填され塞（ふさ）がれましたが、払跡はそのままにされることが多く、上下からの地圧によって潰れ、すき間の多い状態になっていて、かつ地下からの湧水（坑内水）などによって満たされています。そこにCO₂を細かな泡にして水に溶存させた「CO₂マイクロバブル水」や、CO₂と反応して固化する「CO₂スラリー」を圧入し、地下にCO₂を貯留・固定します。CO₂マイクロバブル水は坑内水より比重が重いので、坑内水の下に潜り込もうとします。また地下に残る石炭はCO₂を吸着する性質を持っており、CO₂スラリーと反応して地下で固まることから、地上にCO₂が漏洩する心配はありません。三笠市はこのように、CO2地下固定を通して、地盤構造の安定化を目指すとともに、ゼロカーボン北海道への貢献を目指しています。
   ・令和4（2022）年のCO₂地下固定実験については　こちら　をご覧ください。
   ・令和6（2024）年のCO₂地下固定実験については　こちら　をご覧ください。
    

５．まとめ

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