｢空気からパンを作る技術｣に100年越しの革命を。東工大ベンチャーの挑戦

そこで考え出されたのが、現在つばめBHBが事業として進めようとしている、｢オンサイト型｣という発想だったといいます。

｢先生方とお話している中で、『水素が余っている工場がある』という話を聞いたんです。そういった工場の中には、アンモニアを（購入して）使っているところもある。アンモニアを必要としている場所で、必要な分だけ製造できる小規模なオンサイト型のアンモニア製造プラントを検討するのはどうだろう、という話が上がってきました｣（横山CTO）

ちょうどその頃、細野教授らの研究は科学技術振興機構（JST）の｢アクセル｣という研究プロジェクトの第一号課題として採択。このプロジェクトは｢社会への実装｣を意識した研究プロジェクトです。

横山CTOは、当時三菱ケミカルに所属し触媒について研究していた経験から、プロジェクトマネージャーとしてこのプロジェクトに参画。研究開発を進めていく中で、2017年につばめBHBが誕生することになりました。

走りながら見つけていった需要

2017年、つばめBHBが誕生する際には、出資者としてVCのUMI（ユニバーサル・マテリアルズ・インキュベーター）に加えて、それ以前に2年ほど共同研究をしていた味の素が加わっています。

実は、味の素は、まさにつばめBHBが掲げる｢オンサイト型のアンモニア製造プロセス｣に価値を感じている企業の一つだといえます。

味の素は、微生物の発酵を利用することで、さまざまな｢アミノ酸｣を製造しています。この微生物を発酵させるプロセスでは、穀物に含まれるデンプンなどの糖に加えて、アンモニアなどの窒素を含む物質が必要となります。

｢アミノ酸はもともと穀物がたくさん穫れる場所で製造されていたようです。ただそういった場所は、かなり奥地にあることが多かった。アンモニアを海外から輸入して港に運んでから、さらに相当のコストをかけて輸送する必要があったわけです。そこで、アンモニア製造を自前で（オンサイト化）できないかとご相談をいただいたんです｣（横山CTO）

また、研究を進めていく中で、味の素以外にもオンサイト型で使いたいという需要や、（アンモニアの）輸送の大変さなど、より具体的なニーズが見えてきたといいます。

火力発電所では、NOx（窒素酸化物）という有害物質を除去する｢脱硝装置｣の触媒として需要がありました。また、電子材料用の高純度アンモニアを作るために、ハーバー・ボッシュ法による数十〜百万トンという大量生産ではなく、小さい規模での需要も見えてきました。

｢私たちはアカデミアから出てきた技術として、ユーザーニーズの掘り起こしをしながら一緒に進めています｣（横山CTO）

また、横山CTOは｢最終的には肥料などの領域にまでこの技術を持ち込んで、世界の飢餓をなくすといったことにも貢献したいと思っています｣と、従来ハーバー・ボッシュ法による大量生産で需要をカバーしている分野でも、存在感を発揮していきたいと語ります。

その一環として考えているのが、これまで肥料が十分に行き渡ってこなかった途上国への展開です。

大規模工場から、小規模分散型のアンモニア工場

2050年には、世界人口が100億人を突破するともいわれています。

ここ数年では、人口が増加する分の食料（タンパク質）を賄うために、大豆などから｢代替肉｣を製造する取り組みが注目を集めています。ただ、それほどの人口に十分な食料を供給するためには、もっと多くの原材料となる作物を育てる必要があります。

作物を育てるには、当然肥料も必要です。

ただ、すでに大規模に農業を展開している地域で、これ以上生産を増やすことは現実的ではありません。

となると、おのずと｢今まで農業のシステムが整っていなかった場所｣、つまり途上国のような未整備領域に進出していく必要があります。

つばめBHBとしては、そういった場所に小さくても肥料の原料を製造できるようなプラントを分散的に多面展開していく。さらに、原料となる水素を現地の太陽光発電などのグリーンなエネルギーを使って製造すれば、環境コストを下げながら、途上国の農業を活性化させる仕組みを構築できるのではないかと考えています。

これは、｢フードセキュリティ｣の問題とも大きく関係しています。

農林水産省によると、2022年は世界的な穀物需要の増加やエネルギー価格の上昇に加え、ロシアによるウクライナ侵略等の影響で、化学肥料の価格が高騰しています。肥料の原料のほとんどを海外輸入に頼っている日本にとってもその影響は甚大です。

｢それは全て食料品の高騰の原因にもなってしまう。そのうち肥料の奪い合いになってしまうと最悪です｣（横山CTO）

これまでの大規模一極集中型ではなく、分散型のシステムを構築すれば、こういったリスクを回避することができるかもしれません。

また、2020年から加速している｢脱炭素｣の取り組みでも、つばめBHBは国の重要戦略に関わっています。

日本では、2050年のCO2排出量ネットゼロを目標に、GI基金（グリーンイノベーション基金）と呼ばれる基金を作り、イノベーションの創出を進めています。

その中では、現在日本の主力発電手法である火力発電に部分的にアンモニアを活用したり、取り扱いの難しい水素の活用を広げるために、アンモニアを水素の輸送役（キャリア）にしたりするという動きがあります。

このように、アンモニアの製造は従来｢肥料｣という分野で非常に注目されてきたものではありますが、特に脱炭素社会を目指す現代において、非常に高いポテンシャルを秘めている技術だといえるのです。

パイロットプラントから商業運用へ

つばめBHBでは現在、味の素の川崎事業所内でアンモニアを年間20トン生産できるパイロットプラントの実証を進めています。このプラントには成形した触媒を数キロ導入しているといいます。

実際にプラントのシステムとして触媒を組み込むには、ガスを通すフィルターのような形状にする必要があります。この時、効率の良い触媒の構造を考えたり、高温・高圧環境で化学反応の効率が落ちたり触媒が破損したりしないかどうか、細かなエンジニアリングの試行錯誤が必要です。

｢この12月でパイロットプラントが稼働してから3年になりますが、基本的には触媒は大丈夫だろうという話になっています｣（横山CTO）

現状では、350〜400度、50気圧（5メガパスカル）という、ハーバー・ボッシュ法と比べて｢低温・低圧｣の環境でアンモニアの合成を実現することができているといいます。

｢コンプレッサーの圧力が高くなれば高くなるほど電力も消費するし、メンテナンスも難しくなります。そういう意味で、50気圧くらいになると工業的にも大きな問題にならなくなります。お客さんにとっても扱いやすくなります｣（横山CTO）

つばめBHBでは、現在、数百トンから数千トン規模の商業プラントの販売を目指し、営業活動を進めているところです。

アンモニアそのものを製造するコストは、製造規模が小さい分、どうしてもハーバー・ボッシュ法に比べると高くなってしまうかもしれません。

｢ただ、多少製造コストが高くなっても、（輸送や貯蔵が必要ない）オンサイト型で製造すれば最終的にお客さんの手に届いた際の『トータルコスト』を下げることができる。であれば、ビジネスとして成り立つはずだと思っています｣

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