誰も望まなかった廃棄物が、航空業界で最も安価な燃料となる

航空業界は、輸送部門の中で脱炭素化が最も困難な分野です。バッテリーは長距離飛行には重すぎ、水素の実用化にはまだ何年もかかり、既に実用化されている持続可能な燃料も、供給不足の原料に大きく依存しています。そのため、安価で豊富に存在し、真に低炭素な燃料の探求は続いています。ブリストルのある企業は、その答えが世界中のあらゆる下水処理場の末端にあると考えています。

ファイアフライグリーン燃料 同社は、業界でバイオソリッドと呼ばれる処理済み下水を、持続可能な航空燃料に転換している。英国初の工場をハリッチに建設中で、ウィズエアとのオフテイク契約は10億ドル近くに上る。その原料は、ほとんどの人が考えたくないような残渣である。

消去法で見つかった原料

Firefly Green Fuelsは新しい会社だが、その設立につながった探求は新しいものではない。創業者兼最高経営責任者のジェームズ・ハイゲートは、2003年にGreen Fuelsという会社を設立し、廃油や廃脂肪を使って90カ国以上でバイオ燃料製造装置を製造していた。しかし、その供給の限界は早い段階で明らかになった。

ハイゲート氏は、原料が限られていることを早い段階で認識していたと振り返る。同社は、彼の言葉を借りれば、「航空業界全体の脱炭素化」という「ギガトン級」の挑戦という、壮大な目標を掲げていた。「あらゆる廃棄物、あらゆる材料、あらゆる工程を検討しました」と彼は語った。どの選択肢も、3つの理由のいずれかで失敗に終わった。製造コストが高すぎる、持続可能性の基準を満たせない、あるいは工程が複雑すぎる、のいずれかだった。

湿ったバイオマスが候補として繰り返し浮上した。その考えからチームは下水に着目したが、ハイゲート氏はそのアイデアがどのようにして生まれたかについての当然の思い込みをすぐに訂正した。

「ある朝、バスルームに座って『これ、燃料にできるんじゃないか』なんて思ったわけではありません」と彼は語った。「大量の安価なSAF（持続可能な航空燃料）を製造するための理想的な原料としてこれを特定するまでには、本当に長い時間を要しました。」

廃棄ルートが閉鎖間近

バイオソリッドは、下水処理場における嫌気性消化の最終生成物です。長年にわたり、これらは農地に散布されてきました。しかし、その処理方法が現在閉鎖されつつあり、その理由こそが、ファイアフライ社の事業展開を理想的なタイミングにしているのです。

「永久化学物質、マイクロプラスチック、金属などの問題により、現在主流となっている廃棄物処理ルートは消滅しつつあります」とハイゲート氏は述べた。「そのため、世界中でこの方法は段階的に廃止されつつあり、廃棄物処理は深刻な問題となっています。」

これらの汚染物質は人体ではなく、下水道網全体から発生しています。バイオソリッドは処理を生き残った物質を濃縮するため、PFAS（「永遠の化学物質」）は固形物に付着し、マイクロプラスチックは合成繊維や包装材から、金属は主に産業排水から発生します。検査技術の向上と規制の強化により、リスクへの対応が進み、一部の地域では現在 土地利用を全面的に禁止する 残留物が食物連鎖に入り込むことを懸念しているため。

関係する量は相当なものである。英国は 約1.1万トンの乾燥固形物 年間、EU最大の生産国であるドイツは約1.85万トンを排出する。米国はそれよりもはるかに多く、年間約7万トンを排出する。これらの排出物はすべて、どこかで処分されなければならない。

英国では、ハイゲート氏はバイオソリッドが2040年のSAF義務量の約3分の1を供給できると推定している。海外ではその数字はさらに高くなる。ファイアフライの米国パートナーであるバイオソリッド企業シナグロは、年間1600万トンを処理している。「それを液体燃料に変換できれば、米国のSAF生産量を倍増させることができるだろう」と彼は述べた。

動物の排泄物やその他の規制対象の湿性廃棄物を加えると、排出上限はさらに高くなる。「航空業界全体を脱炭素化できるというのは、まさに驚くべきことだ」とハイゲート氏は述べた。「基本的に、こうした物質は何百万トンも存在するのだ。」

その中心にある圧力鍋

この変換は、1970年代に開発された水熱液化（HTL）という技術に基づいている。ハイゲート社は、この技術を説明するために身近な例えを用いている。

「最も単純な形で言えば、圧力鍋のようなものです」と彼は言った。「つまり、湿った材料、つまり湿ったバイオマスを投入し、比較的高い圧力と適度な温度にさらすことで、水が反応性を持ち、中の物質を分解するのです。」

生成物は、化石燃料由来の原油に近いバイオ原油、バイオ炭、そして水である。バイオ原油はその後、石油業界が1世紀にわたって行ってきた精製工程である水素化処理を受ける。ハイゲート社はこの化学反応を、自然プロセスを加速させたものだと位置づけている。

「化石燃料について考えてみてください。あれもバイオ燃料の一種ですが、生成に何百万年もかかるのです」と彼は述べた。「これは、そのプロセスをはるかに高速化する方法です。」

クランフィールド大学による独立分析では、炭素削減量は 92％が化石燃料ジェット燃料に反対 ライフサイクルベースで。この数値には炭素回収は含まれていません。バイオ炭が固定炭素を閉じ込め、HTL段階で回収可能なCO2が放出されるため、ハイゲート氏はさらなる改善の余地があると見ています。「これを実質的にカーボンニュートラルまたはカーボンネガティブな燃料にできる可能性があります」と彼は述べています。

マイナスコストの原料が財務方程式を変える理由

経済的な成否は、原料が現在どこにあるのかによって左右される。水道会社は汚泥の処分費用を負担しているため、この原料を引き取る買い手は、増大する負債を解消することになる。つまり、ファイアフライ社はコストがマイナスとなる原料を入手でき、航空会社が大量に購入する製品に供給できることになるのだ。

関連するパートナーシップはリスクを軽減するために構築されています。Fireflyは ウィズエアとの15年間の契約 航空会社は、52万5000トンのSAF（持続可能な航空燃料）に関する契約を締結した。この契約は10億ドル近くに達すると報じられており、航空会社による以前の500万ポンドの投資に加えて行われたものだ。

下流の精製工程は、独占契約に基づき、シェブロン・ラムス・グローバル社の技術を使用して稼働している。

上流側のHTL装置は、トルコのエンジニアリング会社Altaca社製である。

商業プラントは、ハーウィッチにある既存の製油所に設置される予定で、 ハルターマン・カーレスハイゲート社によれば、インフラの80％は既に整備されているという。

「実績のある技術を用いることで、リスクを低減しました」と彼は述べた。実証施設は現在建設中で、彼の言葉によれば「今年の年末には稼働開始予定」だという。ハーウィッチ工場は、ボーイング社を含む投資家グループであるSkiesFiftyが主導する40万ドルの資金調達ラウンドの支援を受け、2029年頃の商業生産開始を目指している。

原料が先、燃料は後

政策はファイアフライに有利に動いた。英国のSAF任務は既に始まっており、 持続可能な航空燃料法 2026年3月に法律として成立したこの法律は、15年間の契約期間にわたって生産者に一定の買取価格を保証する収益保証メカニズムを導入する。ハイゲート氏は、こうした支援がなくても機能するモデルを求めており、そのアプローチが普及することを望んでいる。「インセンティブのある市場でも実現可能であり、それが非常に重要だ」と彼は述べた。

彼によれば、ファイアフライ社を他社と差別化しているのは、需要の方向性にある。ほとんどのSAF企業が希少な原料を追い求めるのに対し、ファイアフライ社は原料を処分したい供給業者からのアプローチを受けているのだ。

「当社は原料主導型です」とハイゲート氏は述べた。「SAFの製造について問い合わせが来ています。」ブラジルのサネパール社をはじめとする米国やラテンアメリカの電力会社が関心を示している。「当社は航空業界の脱炭素化を目指していますが、実際には、現在存在する廃水処理の課題を解決しています。」

ハイゲート氏は、こうしたパターンを以前にも経験している。2003年に使用済み食用油を動物飼料に使用することを禁止する命令が出された後、グリーン・フューエルズ社は急成長を遂げ、それまで廃棄されていた物質が一夜にして市場に出回るようになった。バイオソリッドも、はるかに大規模な同じ論理に基づいていると彼は主張する。「私たちは皆、毎日バイオソリッドを生産している。膨大な量がある」と彼は述べた。

持ち運ぶ価値のある重荷

ハイゲート氏は問題点と解決策の可能性に気づいて以来、それを手放すことができなかった。「この大きな問題を解決できると分かったら、やらずにはいられない」とハイゲート氏は語る。「突然、その問題に没頭してしまう。それは、背負うにはかなりの重荷だ。」

航空業界には選択肢がほとんど残されていない。「航空業界ではSAF（戦略航空軍）以外に何もできない」と彼は述べた。「しかし現状では、第二世代のSAFは基本的に存在しない」。

Firefly社の数字が正しければ、あらゆる国で毎日発生する廃棄物は、低炭素ジェット燃料の有力な供給源となり得るだけでなく、同時に水処理業界の廃棄物処理の悩みを解消することにもつながるだろう。誰も必要としていなかった物質が、エネルギーソリューションとして飛躍的に発展する可能性を秘めているのだ。