石炭エネルギーの概要

石炭は黒色または暗褐色の固体可燃物で、天然燃料として広く利用されています。数百万年にわたる植物残渣の部分分解と、酸素が限られた環境下での湿度・圧力・温度の影響により形成され、地殻の層状に分布しています。世界の一次エネルギー供給の少なくとも28％を占めています。

利益とエネルギー価値

石炭は鉄鋼やセメントなどエネルギー集約型産業で大量に使用されます。エネルギー価値は熱エネルギーに変換できる潜在エネルギーで、一般的に約24 MJ/kgです。電力と熱エネルギーは石炭に大きく依存しています。コークスは石炭を密閉容器内で熱分解した際に残る固体炭素残渣で、合成ガス（シンガス）は一酸化炭素と水素の可燃混合ガスで、石炭ガス化と呼ばれます。

石炭の高度利用（アップグレード）

フィッシャー・トロプシュ法は、石炭から合成燃料を製造し自動車の燃料とする技術として再び注目されています。ビチューメンなど低位石炭から汚染物質や水分を除去し、エネルギー密度を向上させる技術も進展しています。

化石燃料としての石炭

石炭は約3億年前に生息した植物や動物の遺骸が高温・高圧下で分解してできました。米国で産出量が最も多く、石油や天然ガスに比べて豊富です。世界のエネルギー消費の約85％が石炭に依存しています。

主な利用分野

石炭は電力・熱供給、鉄鋼製造の主要エネルギー源で、コストが低く供給が安定しています。米国の発電所では最も使用される燃料であり、家庭から産業まで幅広く熱エネルギーを供給します。蒸気機関が登場する以前は、鉄道輸送の駆動力としても重要な役割を果たしました。

事実と課題

石炭は再生不可能エネルギーであり、現在の消費ペースが続けば約1,000年で枯渇すると予測されています。そのため、代替エネルギーへの転換が急務です。例えば、原子力エネルギーは石炭に代わる有力な選択肢とされています。