アンモニア燃料とは何か？次世代エネルギーの本命候補を解説する

燃料アンモニア / Fuel Ammoniaとは、水素（H₂）エネルギーを貯蔵・輸送するキャリアであり、またそれ自体が燃焼してもCO₂を排出しない次世代燃料です。アンモニア（NH₃）は元来、肥料原料や化学品の素材として世界で年間約2億トン生産されていますが、その8〜9割が肥料用途で消費され、燃料利用は従来ほとんど例がありません。しかし近年、脱炭素社会に向けて発電所や船舶の燃料としてアンモニアを活用する動きが本格化しました。燃焼時にCO₂を出さないメリットから「カーボンフリー燃料」として注目されていますが、一方で有毒・腐食性ゆえの安全対策や、燃焼時に発生するNOx（窒素酸化物）など課題も多い燃料です。

本記事ではアンモニア燃料の基本特性から、製造方法（グレー/ブルー/グリーンの違い）、発電・海運など用途別の最新動向、サプライチェーンや市場規模、環境影響、安全規制、導入コストと他燃料比較まで、最新データをもとに総合解説します。2025年現在の政策・技術動向を踏まえ、燃料アンモニア導入の可能性と限界を客観的に示します。

※専門用語は適宜英語併記し、重要な数値・主張には発行日付きの出典を示しています。

アンモニアの物性・燃料特性

アンモニア（NH₃）は常温常圧で無色の気体ですが、マイナス33.4℃で液化し、あるいは20℃の飽和蒸気圧は約8.6 barで、これを上回る加圧により常温でも液体として保持できます。この比較的容易に液化できる特性ゆえに、既に肥料用途でパイプライン輸送やタンカー輸送のインフラが確立されています。液体アンモニアの体積エネルギー密度（LHV）は約12.7 MJ/L。液体水素は約8〜8.5 MJ/Lのため約1.5倍です（下表も参照）。つまり単位体積あたりの燃料エネルギーは化石燃料より低いため、多くの燃料タンク容量を要する点はデメリットです。一方で水素をそのまま運ぶよりは効率が高く、「液体水素よりエネルギー密度が高く輸送効率が良い」とも評価されています。

アンモニアは強い刺激臭と毒性を持つため、日本では毒物劇物取締法で「劇物」に指定されています。人体には粘膜刺激や窒息の危険があり、高濃度では致命的です。そのため燃料として取り扱う際も、厳重な密閉や検知・換気設備、作業員の保護具が必須です。燃焼範囲は、水素 4〜75%・メタン 約5〜15%に対し、アンモニアは約15〜28%と比較的狭い特徴があります。燃焼速度も遅く自着火温度も651℃と高いため、着火しにくく安定燃焼の制御が難しい燃料です。この性質は逆に言えば引火しにくい安全性にも繋がりますが、エンジン・ボイラー設計上は課題となります。

もう一つの留意点は燃焼生成物です。アンモニアを空気中で燃やすと、窒素（N₂）と水（H₂O）に理論上は分解しますが、実際には高温で一部が窒素酸化物（NOx）になります。また不完全燃焼や触媒条件によっては一部が亜酸化窒素（N₂O、一酸化二窒素）になることもあります。NOxは大気汚染物質、N₂OはCO₂の約300倍もの温室効果を持つガスであり、アンモニア燃料の排出管理上の課題です。ただし後述するように、近年の実証では燃焼制御や触媒後処理によりNOx・N₂Oを大幅低減できる見通しが得られています。

以上のように、アンモニアは「エネルギー密度は化石燃料より低いが水素より扱いやすい」「燃焼時CO₂ゼロだが有毒で燃えにくくNOx生成に注意」という一長一短の性質を持っています。次章以降、この物性を踏まえた上で、どのように製造し利用するかを見ていきます。

他エネルギーとの主要特性比較

燃料	体積エネルギー密度<br>（低位発熱量）	液化条件（概略）	安全性・課題	商用利用の成熟度
アンモニア NH3 (液体)	約12.7 MJ/L（@−33℃液） 18.6 MJ/kg	−33.4℃ (1atm) または〜9 bar (20℃)	有毒・腐食性（劇物）、可燃範囲狭く着火難、NOx/N₂O発生	インフラ◎（既存肥料流通） エンジン開発段階（試験運転中）
液体水素 H2 (液体)	約8.5 MJ/L 120 MJ/kg	−253℃ (1atm)	非常に軽く漏洩拡散しやすい、引火範囲広（4〜75%）高爆発性	インフラ△（大規模輸送は試験段階） 燃料電池車等で利用中
メタノール CH3OH	約15.8 MJ/L 19.9 MJ/kg	常温液体（bp64℃）	引火点12℃（可燃性液体）、毒性あり（飲用厳禁） 燃焼時CO₂排出（ただしカーボンニュートラル可能）	エンジン◎（商用船で実運航開始） インフラ△（一部港で供給開始）
LNG（液化天然ガス) CH4主体	約21.5 MJ/L 50 MJ/kg (CH₄)	−162℃ (1atm)	引火範囲5〜15%、蒸発ガスの管理必要、メタン未燃漏洩は強GHG	エンジン◎（既に数百隻稼働） インフラ○（主要港に供給網）
重油（HFO） C重油相当	約37 MJ/L 40 MJ/kg	常温粘性液体	引火点60℃前後、硫黄分含有（SOx排出）、燃焼時CO₂大量排出	エンジン◎（現行主燃料） インフラ◎（全球展開済）

出典: IEA Energy Statistics, 各燃料の物性データほか

（※メタノールは炭素を含むため燃焼時CO₂を排出するが、再生可能源から製造した「グリーンメタノール」はカーボンニュートラル燃料とみなされる）

アンモニアの製造方法とカラー区分

アンモニア燃料が本当にクリーンかどうかは、製造段階のCO₂排出によります。そこでアンモニアは製造プロセスに応じてグレー／ブルー／グリーンの区分がなされます。グレーは従来法でCO₂回収せず製造されたもの、ブルーは化石資源由来でもCO₂を回収・貯留（CCS等）したもの、グリーンは再生可能エネルギー由来の水素で製造されたものを指します。

• グレーアンモニア: 現在世界のアンモニアの大半は「ハーバー・ボッシュ法」という100年以上前からの高圧合成プロセスで作られています。原料水素は主に天然ガス改質（SMR）で得ており、トン当たり約1.6〜2.0トンのCO₂を排出します。世界年産2億トン規模のうち約9割は各国で肥料向けに自国内消費され、貿易されるのは2,000万トン程度に過ぎません。燃料利用の需要増を考えると、既存のグレー生産だけでは到底賄えず、増産すれば大量のCO₂排出が伴うため脱炭素にはなりません。
• ブルーアンモニア: グレーと同じ化石資源ルートですが、製造時に出るCO₂をCCS（Carbon Capture and Storage）などで地中固定したものです。アンモニア合成由来のCO₂は高純度で回収しやすい利点があり、中東や北米の一部プラントでは既にCO₂回収実施例があります。たとえば2020年にサウジアラムコが世界初のブルーアンモニア40トン日本輸出を試験し話題になりました（CO₂は回収し油井増進回収に利用）。ブルー化により排出強度は大幅に下がりますが、CCS設備コストや回収率が鍵で、完全ゼロにはできません。また化石燃料採掘〜輸送での間接排出もあるため、厳密にはカーボンニュートラルには届かない可能性があります。
• グリーンアンモニア: 水の電気分解で得たグリーン水素と空気中の窒素から合成する方法です。再エネ電力を大量に投入する必要があり、概算でアンモニア1トン当たり8〜12 MWh程度の電力が要ります（水電解の電力は一般に 50〜55 kWh/kg-H₂（= 50,000〜55,000 kWh/t-H₂）。NH₃ 1トンに必要なH₂は約0.178 tのため、H₂製造分だけで約8.9〜9.8 MWh/t-NH₃。空気分離・圧縮等を含めた総電力は概ね9.5〜11 MWh/t-NH₃（= 約34.4〜37.3 GJ/t））。日本国内でこれだけの再エネ電力を安価に賄うのは難しく、日照や土地に恵まれた海外（例：オーストラリア、中東）で製造し輸入するのが現実的とされています。近年、豪州・中東で多くのグリーンNH₃計画（数十万〜数百万トン級）が発表されていますが、採算には炭素価格や補助金が不可欠で、2025年時点で商業稼働したプラントはまだありません。

日本政府は燃料アンモニアを2030年までに年300万トン規模で導入する目標を掲げ、ブルー・グリーン双方の調達先を模索しています。三井物産や三菱商事など商社が中東・北米企業と提携しブルーアンモニア生産（CCS付き）に出資を進める一方、欧米では肥料大手が既存プラントへのCCS適用（ブルー化）や電解設備導入（グリーン化）を計画しています。将来的な燃料需要の拡大を見据え、IEAは2050年に全アンモニア生産の45%がブルー、24%がグリーンになるとのシナリオも示しています（残りは用途減少に伴うグレー縮小）。

製造方法の違いによるCO₂排出強度の概念図（LCA）は後述「環境影響」の章で示しますが、要点として「アンモニア自体は燃やしてCO₂ゼロでも、作り方次第で意味が変わる」点を押さえてください。では、そのアンモニアを実際にどう使おうとしているのか、用途別に見ていきましょう。

用途① 発電分野：石炭火力からアンモニア混焼・専焼へ

石炭火力への混焼: 20%実証から50%、そして100%専焼へ

発電分野では、既存の石炭火力発電所にアンモニアを混焼する技術開発が先行しています。これは石炭に一定割合のアンモニアを混ぜてボイラーで燃やす方式で、既存設備を大きく改造せずにCO₂排出を削減できる利点があります。日本はこの技術開発で先行しており、2010年代から産学官で小規模試験を重ねてきました。例えば内閣府SIPプロジェクト(2014〜18年)でIHIやJERAが試験炉での20%混焼に成功し、「NOx排出は石炭単独時と同等に制御可能」と確認されています。

2021年度からは世界初の大規模実証として、中部電力・東電の合弁会社JERAが愛知県の碧南火力発電所（出力100万kW）4号機で20%アンモニア混焼試験を開始しました。そして2024年4〜6月にかけて3ヶ月間の連続運転試験が実施され、その結果「NOx濃度は石炭専焼時と同レベル、SOxは20%減、N₂Oは検出限界以下」と良好な性能を確認しました。ボイラーやタービンの動揺もなく運転性は石炭単独時と変わらないことも報告され、商用プラントでアンモニア混焼が技術的に実用段階にあることを示しました。

この成果を受け、JERAは2024年7月から碧南4号機の改造工事に着手し、2027年までに20%混焼を商用運用に移行すると発表しています。さらに碧南5号機で50%混焼の試験を2028年頃に行い、将来的には既存石炭炉の100%アンモニア専焼（アンモニアだけを燃やす）への転換も視野に入れる計画です。実際、北海道電力は石狩湾新港石炭火力を2030年代にアンモニア専焼へ更新する構想を掲げており、日本政府も2050年に火力発電の10%をアンモニア専焼で賄う目標を示しています。

混焼率を上げて専焼へ近づくほど技術ハードルは高くなります。アンモニアは石炭に比べて火炎が消えやすく着火も難しいため、50%以上をアンモニアに置換すると燃焼安定性が大きな課題になります。そこで三菱重工業などはガスタービン（燃焼温度が高い）でのアンモニア専焼技術も開発中です。三菱重工は2023年、高砂工場の実証炉で30%アンモニア混焼タービン運転に成功し、2030年頃までに大型タービンでの専焼実証を目指しています。IHIも川崎製の小型ガスタービンで100%アンモニア燃焼発電（2MW級）試験に成功したと報じられています（2022年）。

混焼の効果: CO₂削減効果は混焼率に比例します。日本の電力大手が保有する全石炭火力（約45基）で20%混焼すれば年4,000万トンのCO₂削減、100%専焼に置き換えれば約2億トン（電力部門排出の半分）の削減潜在があると試算されています。もっとも、そのために必要なアンモニア量は膨大です。20%混焼で約2,000万トン/年（日本全体）、専焼なら1億トン超となり、現在の世界生産の半分以上を日本だけで消費する計算です。燃料アンモニアの安定供給確保が「課題の中の課題」と言われる所以です。

供給網の課題: 燃料調達はどこから？

日本はアンモニア資源を持たず、燃料分をすべて輸入に頼る必要があります。前述のように混焼拡大で数千万トン単位の需要が見込まれるため、官民でサプライチェーン構築が進められています。経済産業省の「燃料アンモニア導入官民協議会」は2021年にロードマップを策定し、2030年までに年300万トン、2050年までに3,000万トンを国内利用する目標を設定しました。この目標達成には海外の生産プロジェクト開拓が不可欠で、日本企業は中東やオーストラリアの案件に出資・ offtake契約を結び始めています。

現在、有望な調達先として挙がるのは：

• 中東・北アフリカ: 天然ガスが安価に採れるサウジアラビア、UAE、カタールなど。CCSを組み合わせたブルーアンモニアで先行（前述のAramco実証やAdnocの輸出計画）。将来的には豊富な日射でグリーンも模索。
• 北米: 米国湾岸は安価なシェールガスと豊富なCO₂貯留地があり、ブルーに適する。実際テキサスで大規模ブルーNH₃プラント計画（Air Productsなど）が進行中。カナダやトリニダードも輸出可能性。
• オーストラリア: 再エネ資源が豊富で日本企業との連携案件が多い。西オーストラリア州やQLD州で、大型グリーンNH₃プラント（年産数十万～百万トン級）が2020年代後半の稼働を目指す。
• 東南アジア: インドネシア・マレーシアなどガス産出国でブルーアンモニア検討。輸送距離も比較的近い。

こうした海外プロジェクトと日本の需要家をマッチングし、長期購入契約で支えることが求められます。日本政府も官民ファンドを通じた投融資支援や、輸入した燃料アンモニアの発電アセット形成（混焼発電への補助）を打ち出しています。もっとも、将来本格導入期には中国・欧州など他国からの需要も高まる可能性があり、需要競争による価格高騰リスクも指摘されています。燃料アンモニア市場の形成は始まったばかりで、不確実性も大きい状況です。

用途② 海運分野：アンモニア燃料船の胎動

IMO規制とアンモニアが注目される理由

国際海運では、船舶からのGHG排出削減のため2050年までにネットゼロを目指す流れが本格化しています（IMO＝国際海事機関が2023年に2050年実質ゼロの目標を採択）。この中で、アンモニアは有力なゼロ炭素燃料候補です。船舶燃料としてのメリット・デメリットは発電用途と概ね共通ですが、特にCO₂を出さない点と既存LPG船の技術応用（後述）が注目されています。IEAの予測では、2050年の海運燃料エネルギーのうちアンモニアが44%を占めるとも試算されています。現在ほぼ0%からのスタートですが、それだけ大きな期待が寄せられているわけです。

他方、安全性と規制整備が最大の課題でした。船上で大量の有毒アンモニアを扱うため、IMOでは2019年頃から安全基準策定を開始し、ようやく2024年12月に暫定ガイドライン（Interim Guidelines）が承認されました。これは「アンモニア燃料を使用する船舶の安全要件」を定めたもので、設計・設備・検知や換気・緊急対応・乗組員保護など網羅的なハイレベル指針です。各国当局や船級協会はこの指針を参考に個別審査を行い、初期の燃料アンモニア船に適用していく段階です。ガイドラインは非強制ですが、将来はIMOの国際規則（IGFコード等）の改正により正式な基準になる見通しです。また乗組員の訓練基準についても2025年のIMO会合でアンモニア燃料船の訓練要件が議論・策定される予定です。

こうした規制枠組みが整いつつあることで、船主やエンジンメーカーも開発投資に本腰を入れています。以下、海運での具体的な進展をエンジンと船舶プロジェクト側から見てみます。

船用エンジンと燃料電池の開発状況

海運でアンモニアを動力に使う方法は大きく2つあります。内燃機関（ディーゼルエンジン）で燃やすか、燃料電池で電力に変換するかです。現状の主流は前者で、大型商船はほぼ例外なく2ストローク低速ディーゼルエンジンを使うため、その改良版をアンモニア対応にするアプローチが進んでいます。

世界トップの船用エンジンメーカーMANエナジーソリューションズ社は、アンモニア燃料の2ストローク機関「ME-LGIA」型を開発中です。2023年末からデンマークで実物大試験を行い、2024年には初号機を日本の新造船向けに納入予定としました。しかし実船搭載後も1〜2年の試運転期間を設け、安全性を確認する計画で、商用供給は2027年以降になる見通しです。実際、MAN社CEOは「2027年より前に本格販売はない」と述べています。一方、スイスのWinGD社（現代重工グループ）も開発を進め、2022年末に基本燃焼試験を完了、2025〜26年にフルスケール試験・市場投入を計画中です。国産のジャパンエンジン（J-ENG）もNIIGATA 28AHX-DFなど中速機関でアンモニア対応を研究しています。

エンジン燃焼では5〜10%程度のパイロット燃料（軽油やLPG）が点火用に必要とされますが、MAN社の試験では約5%のパイロット油で安定燃焼でき、燃料油（硫黄含むHFO等）使用時よりNOx排出が40%低下したと報告されています。また懸念されたN₂Oは実質ゼロ（検出されず）との結果も得られました。このためエンジン側では想定以上に環境性能良好との見方もありますが、実機でも同様に抑制できるかは継続検証が必要です。

燃料電池については、運航実績ある燃料電池船はまだありませんが、小型船向けに各社が研究段階です。特に固体酸化物形燃料電池（SOFC）はアンモニアを直接燃料にできる可能性があり、京都大学などが200W級SOFCで直接発電に成功しています。2023年には英海事技術企業がアンモニアSOFC搭載の無人艇を試験するなど、特殊用途での実証も出てきました。ただ大出力化や耐久性、コスト面で内燃機関よりハードルが高く、商用大型船で主機関に採用されるのは2030年代以降との見方が一般的です。

アンモニア燃料船プロジェクトの現状

エンジンの目途が立ちつつあるため、最初のアンモニア燃料船を目指すプロジェクトも動いています。世界初はおそらく日本のタグボート「A-Tug（エータグ）」でしょう。これは商船三井とIHI原動機などが改造した港内曳船で、元はLNG燃料だったエンジンを四ストローク式アンモニアエンジンに換装し、2024年7月に横浜港で世界初のアンモニア燃料補給試験（トラックから船への直接充填）を行いました。A-Tug自体も2024年8月に就航し、試験航行を開始しています。この成果を踏まえ、商船三井や日本郵船は中型ガス輸送船（MGC）へのアンモニア燃料適用を計画しており、日本郵船のプロジェクトでは2026年11月のアンモニア燃料船引渡しを目標としています。同船は日本初のアンモニア運搬船でもあり、貨物の一部を自燃料として使う設計（アンモニア・タンカー兼燃料船）となる見通しです。

海外でも、南韓（韓国）やシンガポールでアンモニア燃料船の設計承認（AIP）がいくつか発表されています。韓国の大宇造船は2022年にVLCCタンカーのアンモニア燃料仕様でAIP取得、シンガポールの船社もアンモニア燃料シャトルタンカー構想を打ち出しています。ただ、どれも実船発注には至っておらず、2025〜2026年頃の進水を目指す日本案件がリードしている状況です。

また既存船を改造して「アンモニア・レディ」化する動きもあります。欧州ではEXMAR社が運航するLPG運搬船を将来アンモニア燃料に切替可能な設計にし、新造しています。これらは初期はLPGで走り、後からエンジン改造でNH₃燃料に対応する前提です。2024年現在、アンモニアレディ船は数十隻のオーダーが確認されており（例：コンテナ船やガス船で、アンモニアタンク増設スペースを確保）、新造時に先行投資するケースが出ています。

最後に燃料補給インフラについて。港湾でアンモニアを補給（バンカリング）するには、新たなタンク設備や専用バージ（燃料補給船）が必要です。世界初のアンモニア・バンカリング船は2023年に南韓で着工され、シンガポールでも2024年に建造契約が結ばれました。また日本も横浜港で陸上タンクを整備中です。IMOは現在バンカリング時の手順標準化なども検討しており、2030年頃までに主要ハブ港で供給開始を目指す国際協調が進んでいます。シンガポール港長官は「安全なアンモニア燃料供給体制の確立に向け港湾も協力が必要」と述べており、世界最大の燃料供給港である同港も積極的です。

用途③ 水素キャリア：アンモニアで運んで現地でH₂に

アンモニアは「水素キャリア」、すなわち水素エネルギーを運ぶ媒体としても期待されています。水素そのものは分子が小さく極低温でないと液化できず、長距離大量輸送に課題があります。そこで一旦アンモニアに合成して運び、需要地で分解して水素を取り出す構想があります。例えばオーストラリアの再エネ電力で製造したグリーン水素をその場でアンモニアに変え、日本に液体アンモニアのまま海上輸送し、日本で再び水素に戻して燃料電池などで使う—といった流れです。

このアイデア自体は古くからあり、日本でも1980年代に基礎研究が行われました。近年になり再エネ由来水素の国際調達ニーズから再注目され、NEDOのプロジェクト等でアンモニア分解（クラッキング）技術の開発が進んでいます。アンモニアを触媒反応で3H₂ + N₂に戻すにはかなりの加熱エネルギーと高性能触媒が必要で、現状は大規模装置の効率やコストに課題があります。しかし一部では分解効率85%超の触媒が開発されるなど進展もあります。

水素キャリアとしてのメリットは、既存の輸送インフラ（例えばLPG船転用）が使えることと、貯蔵エネルギー密度が液体水素の1.5倍と高いことです。また常圧タンクの断熱が容易で、液体水素のような極低温断熱技術を要しない点も扱いやすさにつながります。一方デメリットは、往復効率の低下です。つまり水から水素→アンモニア合成→輸送→アンモニア分解→水素というプロセスは、エネルギーの二重変換となりロスが大きいことが問題です。概算では投入再エネのうち最終的に取り出せる水素エネルギーは30〜40%程度とも言われます（各段階効率の積）。これでは非効率すぎるとの指摘もあり、アンモニアとして燃やしてしまった方が良いのではという議論もあります。

日本の「水素基本戦略」（2023年改訂）でもアンモニアは水素キャリアの一つと位置付けつつ、最終利用は発電燃料が中心です。現時点でアンモニアを分解して水素自動車に入れる、といった具体プランはなく、主に発電所か産業炉で直接燃やす前提になっています。ただ将来的に、燃料電池用の高純度水素を現地製造するため小規模クラッカー（改質器）が商品化されれば、水素ステーションへのアンモニア供給とオンサイト転換といった可能性も考えられます。いずれにせよ、水素社会の実現にアンモニアが陰の立役者となるか、引き続き実証結果次第といえます。

環境影響：LCA・排出ガス・リスク評価

ここではアンモニア燃料の環境面を総合的に評価します。カーボンフリーとはいえ、ライフサイクル全体や他の環境影響も考慮する必要があります。

ライフサイクルアセスメント（LCA）

まずCO₂について、原料採取から燃焼までのWell-to-Wake排出量で比較します。グレーアンモニアの場合、製造時に大量CO₂を出すため、例えばグレーNH₃を燃料に100としても、ブルーNH₃では約10〜30、グリーンNH₃なら数未満（電力由来CO₂次第）といった差が出ます。燃焼時CO₂ゼロでも上流排出が大きければ本末転倒であり、各国の温室効果ガスインベントリ上も、燃料由来CO₂はゼロとしても製造国の排出枠に計上されます。したがって地球規模の削減としては「ブルー以上」のアンモニアを使うことが前提となります。

一方、船舶のIMO規制などはTank-to-Wake（燃焼起源）排出のみカウントするため、規制上はブルー/グレー問わず「ゼロ燃料」と扱われる可能性があります。これには批判もあり、ゆくゆくはWell-to-Wake評価（燃料製造時CO₂も考慮）が導入される可能性も議論されています。

NOx・N₂Oなど大気への排出

アンモニア燃焼の副生成物としてのNOx（NO, NO₂）は避けられません。NOx排出量は燃焼温度や方法に依存し、ガスタービンなど高温燃焼では多く出がちです。対策としては排気への選択式触媒還元（SCR）が有効です。実はSCRの還元剤にはアンモニアが使われます（尿素水などからNH₃を発生させNOxと反応）。つまりアンモニア燃料を燃やした排気にも、追加のアンモニアを噴射しNOxを窒素に戻す処理が可能です。JERAの20%混焼実証でもSCR最適化でNOxを石炭時と同等に維持できました。大型船舶にはもとよりNOx規制（IMO TierIII）適合のためSCR搭載が一般化しており、アンモニア燃料でも同様の装置で対応可能です。

N₂O（亜酸化窒素）については、燃焼温度が低めの条件で発生しやすく、アンモニアが部分酸化することで生成します。ボイラー燃焼では生成リスクが指摘されていますが、JERA実証では検出されませんでした。一部文献では石炭ボイラー20%混焼でN₂Oが増加した例もあり、燃焼方式次第と言えます。ディーゼル機関では高温高圧のため基本生成しませんが、未燃アンモニアがSCRで酸化される際に2次生成する可能性があります。今後運用でアンモニアスリップ（燃焼しきれず排気に出るNH₃）を極力なくし、触媒でしっかりNOx化した上で還元する制御が求められます。IMOでも「アンモニア燃料船からの排水中アンモニア指針」を策定予定で、SCR排水やデッキ排水に含まれるNH₃/N₂Oを環境に放出しない管理が検討されています。

アンモニア燃焼によるSOx（硫黄酸化物）はゼロです。燃料中に硫黄を含まないため当然ですが、例えば石炭20%アンモニア混焼でSOxは20%低減しました。またPM（粒子状物質）も炭素を燃やさないぶん煤の発生が大幅に減ると期待されます。ただし高温燃焼による硝酸塩エアロゾル（硝酸アンモニウム粒子）生成の可能性があり、大気環境モデルでの評価が必要です。

環境リスクと安全対策

アンモニア大規模利用のリスクとして、漏洩事故や海洋汚染も懸念されます。例えば貯蔵タンクや輸送時の事故で大量のアンモニアが流出した場合、周辺の生物に毒性影響（魚類のエラ障害等）を与える可能性があります。また大気中への漏出はヒトの避難が必要な重大事故になりえます。こうしたリスクを低減するため、設備面では二重壁タンクや即時遮断弁、検知警報システムを強化し、人的には訓練や防護手順を徹底する必要があります。IMO暫定ガイドラインでも、毒性に配慮した換気・居住区分離、保護具常備などが盛り込まれました。

アンモニアの臭気は非常に強烈で、1ppm以下でも匂いを感じます。これはある意味早期検知に役立ちますが、常時微小漏洩があると周辺住民への悪臭公害となりえます。港湾などで燃料運用を始める際は、地域との協調やモニタリング体制も重要です。

総じて、アンモニア燃料はCO₂削減ポテンシャルが大きい一方、窒素化合物特有の環境課題を持ちます。技術的対策で克服可能とする研究成果が出始めていますが、慎重なモニタリングと規制対応が求められるでしょう。

規制・標準化・安全管理の最新動向

国際海事機関（IMO）のルール作り

前述したIMOのアンモニア燃料船安全ガイドライン（MSC.1/Circ.1687, 2025年発効）は、燃料タンクの区画配置や検知器設置、通風要件、緊急遮断・洗浄設備など詳細にわたり規定しています。例えば「アンモニアは極めて毒性が高いため、人が居住する区画に隣接する燃料タンクは禁止」「揮発して滞留しないよう機関室は強制換気」「漏洩時は甲板上に安全に放出（venting）する設計」などです。圧力容器や配管の材質も腐食性を考慮し、銅合金などNH₃に弱い素材は避ける指針があります。またIGCコード（ガス運搬船の建造基準）も改正され、液化アンモニアガス運搬船が自ら運ぶアンモニアを燃料に使えるようになりました。これはアンモニア輸送船が荷を消費して航行できるようにする措置で、まず既存アンモニアタンカーから普及が始まることを想定しています。

訓練面では、IMOのHTW小委員会で代替燃料船の船員訓練基準が協議され、アンモニアについてはメタノールや燃料電池に続く優先度で個別ガイドライン策定が進みます。今後、国際条約（STCW条約）の改正によって「アンモニア燃料タンクを扱う船員は所定の上級訓練を受け資格を得る」といった要件が定められるでしょう。

環境規制では、IMO MEPCで燃料アンモニアの水質汚染ガイドラインが新議題となりました。これは、前述のとおり燃料由来のアンモニアが排水や清掃水に混ざり海中放出されるのを防ぐもので、具体的な規定づくりが今後行われます。またGHG規制では、IMOの燃料温室ガス強度指数（CII）においてアンモニアはCO₂排出ゼロ扱いとなる見込みで、これが船社にとって燃料転換の強いインセンティブとなります。

国内外の政策と基準

日本では経産省が主体となり、燃料アンモニア導入に向けた省庁横断の取り組みが進んでいます。火力発電分野では電気事業法上の技術基準改正や環境アセスメントの運用見直しなど、アンモニア混焼・専焼発電の導入を円滑にする措置が検討されています（例えば混焼率引き上げ時の排煙処理義務緩和など）。安全規格では高圧ガス保安法の適用や消防法上の危険物区分など、関連する国内法令の整備が必要です。2023年には燃料アンモニアを扱う事業所に対し、毒劇物取扱責任者とは別に特別な資格要件を検討する提言もなされています。

海外では、欧州がFit for 55の中で「再生可能燃料使用義務」を海運・航空にも課す方向です。EUのFuelEU Maritime規則(2023)では船舶からのGHG強度を2025年以降段階的に削減する目標を設定、アンモニアはその有力手段に挙げられます。シンガポールや米国もアンモニア燃料インフラへの助成や、研究開発補助金を用意しつつあります。

民間標準では、各船級協会がガイドラインを出しています。ノルウェーのDNVや日本のClassNKは2020年代初頭からアンモニア対応の規則草案（Guideline）を発行し、設計承認時に参照しています。DNVは「Gas Fuelled Ammonia notation」を制定しており、所定要件を満たす船に適合マークを与える運用です。今後IMOコード化が進めば、これら船級基準も国際基準と整合する形で更新されるでしょう。

総じて、アンモニア燃料のルール作りは緒についたばかりですが、大筋は「既存のガス燃料基準（IGFコード）に沿い、毒性と腐食性への特別配慮を加えたもの」になっています。安全最優先で初期実装し、経験に基づき改良していく段階にあります。規制面の不確実性は徐々に解消されつつあると言えるでしょう。

主なプロジェクト事例とタイムライン

最後に、燃料アンモニア関連の主な実証・商用プロジェクトを時系列でまとめます。

• 2010年代: IHI・JERAなどが石炭ボイラーでの小規模NH₃混焼試験開始（SIP計画）。MAN社が2ストロークアンモニア機関開発表明。
• 2020年: 東北大+IHIがガスタービンでの液体NH₃燃焼安定化技術を開発。サウジアラムコがブルーNH₃試験製造・輸送（40トン）。
• 2021年: 日本政府が第6次エネルギー基本計画で初めてアンモニア発電を盛り込む。燃料アンモニア官民協議会がロードマップ策定。JERAゼロエミ2050ロードマップにアンモニア混焼明記。
• 2022年: 三菱重工が長崎で30%アンモニア混焼ガスタービン実証。韓国・大宇がアンモニア燃料タンカー基本設計AIP取得。WinGDがアンモニア燃焼初テスト成功。
• 2023年: JERA・IHI、小型実証炉での実験経て碧南4号機を改造、3月から20%混焼試験開始。南韓で世界初のアンモニアバンカリング船着工。IMOでGHG戦略改定（2050ゼロ）採択。
• 2024年: IMO MSCでアンモニア燃料船安全暫定ガイドライン承認（12月）。JERA碧南で20%混焼3ヶ月連続運転成功。A-Tug（Sakigake）で世界初の“トラック・トゥ・シップ”方式の燃料アンモニア補給（2024-07-17、横浜港）を実施。MAN社がコペンハーゲンで2ストロークアンモニアエンジンのフルスケール試運転開始。
• 2025年（現時点予定）: 日本郵船向けアンモニア燃料MGC進水（世界初の洋上運航アンモニア燃料船）。IMOでアンモニア船員訓練基準採択見込み。シンガポールでアンモニアバンカリング供給開始目標。MAN・WinGD両社で商船向けアンモニアエンジン出荷開始。
• 2027年: 碧南4号機で20%混焼商用運転開始予定。アンモニア燃料船（大型商船）数隻が就航か。
• 2028年: 碧南5号機で50%混焼試験。IMOで次期GHG削減措置開始（2030年目標達成に向け）。世界のアンモニア燃料供給量、数百万トン規模に。
• 2030年: 日本国内300万トン/年のアンモニア燃料需要創出目標。石炭火力への混焼が標準化（20〜50%）。複数の主要港湾でアンモニアバンカリング常設化。アンモニア燃料船が数百隻規模に増加（予測）。グリーンアンモニア大型プロジェクト一部稼働開始か。
• 2050年: 世界の船舶燃料の数割をアンモニアが占め、年間需要はIEA Roadmapでは2050年“約3.55億トン（従来230Mt＋エネルギー用途125Mt）規模。日本国内需要3,000万トン/年（目標）達成。石炭火力は全廃され、アンモニア専焼発電所や大規模ガスタービンが稼働——というシナリオが描かれています。

もちろん現実は予測通り進むとは限りません。しかしこの10年（2020年代後半）が燃料アンモニア実用化の分水嶺になるのは確実で、技術・インフラ・規制・投資の各面で成果を積み上げることが重要です。

導入検討：コスト・リスク・代替燃料比較

経済性：燃料費・発電コストの試算

燃料アンモニアの経済性は、主に燃料コスト（調達価格）と機器改造コストで決まります。現状、アンモニアは化学肥料用途で取引される商品で、その市況価格は天然ガス価格等に連動します。近年は欧州のガス高騰でトン当たり1,000ドルを超えることもあり乱高下しましたが、長期的にはグレーNH₃で300〜500ドル/トン（約4〜7万円）程度が一つの目安とされています。ブルー化すれば+数割、グリーンでは現時点で+倍以上とも試算されます。しかし再エネ電力コスト低減と電解規模拡大で、2030年頃にグリーンNH₃は500ドル/トン以下になるとの予測も出ています。

発電コスト試算では、経産省の検討委員会が石炭+アンモニア混焼の発電原価を試算しています。それによれば、20%混焼でkWhあたり約12〜13円、100%専焼では15円程度との数字が示されています（前提: アンモニア価格3万円/トン程度）。一方、水素専焼は同条件でコストが約60円/kWhと非常に高い。この大きな差は、アンモニアの方がエネルギー密度・輸送効率で優位なこと、既存設備を活用でき追加設備費が小さいことによります。ただし燃料費への炭素価格影響（水素やアンモニアのCO₂フリー価値）がどう反映されるかで今後変動し得ます。

船舶では、燃料費が海運コストに直結します。アンモニアの単位発熱量あたり価格が重油やLNGより高ければ、差額は炭素税や規制インセンティブで穴埋めが要ります。ある試算では、重油を1とした場合の燃料費指数はLNGが1.5、メタノール2〜3、アンモニア3〜4、水素5以上とされています。将来的にカーボンプライスが高騰すれば化石燃料は割高化しますが、それでも2030年時点でアンモニアが安くなる可能性は低く、相当な政策支援が必要との見方が一般的です。

リスクと課題のおさらい

導入に際し検討すべきリスクは以下の通りです。

• 技術リスク: エンジンやボイラー改造がまだパイロット段階。初期に想定外の不具合（腐食、目詰まり、出力低下）が起こる可能性。⇒メーカー保証や段階的導入で対応。
• サプライリスク: 燃料の入手性と価格安定性。需要が先行すると価格高騰・品薄も。新興市場ゆえ契約の不確実性あり。⇒複数供給源の確保、長期契約。
• 規制リスク: 基準未整備部分が残り、将来規制強化で追加投資が必要になる恐れ（例：N₂O規制）。⇒規制動向のモニタリングと柔軟な設計（アップグレード余地確保）。
• 風評リスク: 地域住民や乗組員の不安。毒性物質扱いへの心理的抵抗。環境NGOから「石炭延命策」と批判される側面も。⇒透明性ある情報開示と対話、脱炭素全体戦略の中で位置づけ説明。

代替燃料との比較検討

最後に、アンモニア以外のCO₂フリー燃料との比較を整理します。既に本記事内でも触れましたが、メタノール・水素・合成メタン・バイオ燃料が主要な候補です。それぞれ長所短所があり、用途によって適不適があります。

• eメタノール: メタノールは常温液体で取り扱いやすく、既存ディーゼルエンジンをわずかな改造で使用可能です。実際、コンテナ船大手のMaersk社は2024年からグリーンメタノール燃料船を運航開始しました。しかしメタノールは燃焼時CO₂を排出するため炭素循環が必要で、CO₂源確保やバイオマス資源との競合があります。発熱量も低めで航続距離確保に課題。
• 水素（液体/圧縮）: 燃焼時も燃料自体も完全にカーボンフリーで究極の脱炭素燃料。ただ貯蔵輸送が非常に難しい（超低温、高圧）ため、大型移動体への搭載は現状困難。燃焼によるNOxはアンモニア同等に発生する。燃料電池での利用は効率良いが大出力化が限定的。
• 合成メタン: 再エネ由来水素とCO₂から作る「eメタン」。既存のLNGインフラ・エンジンをそのまま使える強みがあります。しかしCO₂が燃焼時に出る点はメタノール同様で、CO₂回収とのセットが前提。アンモニアほど毒性問題はないが、メタン漏洩による温暖化影響が懸念。
• バイオ燃料: バイオディーゼルやバイオメタノール等、植物由来の炭素資源を使う燃料。既存燃料と混合しやすく即効性あります。ただ持続可能な供給量が限られ、大型発電や大規模海運の主要燃料になるには量的制約が大きいです。燃焼時はCO₂排出するが原料由来で相殺とみなすカーボンニュートラル概念。

以上を踏まえると、アンモニアは「輸送・貯蔵容易さ」と「燃焼時CO₂ゼロ」のバランスが取れた候補と言えます。毒性リスクという独特の難点はありますが、取り扱い技術は既存のLPGや化学薬品の経験で対応可能です。一方、エネルギー効率や安全性重視の用途では水素や電化が勝る場面もあります。したがって、用途に応じ「アンモニアが最適解となるケース」を見極めることが重要です。例えば、大規模定常利用（火力発電）や超長距離大量輸送（外航海運）ではアンモニアが有望ですが、乗用車や家庭用熱源など小規模分散用途には向きません。

よくある反論・疑問への回答

最後に、燃料アンモニアについて寄せられる代表的な疑問・批判とその回答をまとめます。

• Q1: 「結局、石炭火力延命の口実では？」
  A: アンモニア混焼は既存石炭設備の転用策であるため「延命」と見られがちですが、長期的にはアンモニア専焼への転換ステップです。実証を経て技術確立すれば、古い石炭炉を更新してアンモニア専焼プラントに置換できます。日本政府も2050年には石炭ゼロを掲げており、アンモニアは過渡的役割とされています。重要なのは2030年までに混焼でCO₂削減を稼ぎつつ、経済合理性を高め将来的に石炭から完全脱却することです。
• Q2: 「アンモニアは毒性が危険では？」
  A: 有毒である点は事実で、扱いには万全の安全対策が必要です。しかし工業界では何十年も大量のアンモニアを安全に取り扱ってきた実績があります。適切な設備基準や訓練でリスクは管理可能です。例えばLNGも引火爆発性がありますが、国際基準を設け安全運用されています。アンモニアもIMOガイドライン策定済みで、今後安全運航の知見が蓄積されるでしょう。
• Q3: 「温室効果ガス（N₂O）の問題は？」
  A: 最新の大型ボイラー試験ではN₂Oは検出されないレベルまで抑制可能でした。2ストローク機関試験でもほぼゼロとの結果が出ています。燃焼条件の最適化と触媒処理で対策は可能と考えられます。IMOでもN₂O排出は監視項目となっており、万一発生しても規制対応できる体制が整ってきています。
• Q4: 「アンモニア合成に結局CO₂を出すのでは？」
  A: その通りで、化石由来のグレーアンモニアでは本末転倒です。本格導入にはブルーアンモニアやグリーンアンモニアへの転換が不可欠です。日本も調達戦略で「2030年までにできる限りブルー化」としています。長期的には再エネ由来を主力に据え、ライフサイクルでも削減効果が出る形を目指します。
• Q5: 「アンモニアより水素を直接使った方がいいのでは？」
  A: 用途によります。船舶や大規模発電では液体水素は輸送効率が悪くコスト高です。アンモニアは常圧液体で大量輸送しやすく、既存タンカーでの輸送も実績があります。一方、トラック燃料や小型燃料電池には水素の方が適するでしょう。このように適材適所で、両者は競合と言うより補完関係にあります。
• Q6: 「メタノール燃料の方が扱いやすく有望では？」
  A: メタノールは確かに扱いやすく既に商船での採用も始まりました。ただしCO₂排出ゼロにはならないため、カーボンニュートラルを証明するには原料CO₂の由来確認が必要です。またエネルギー密度もアンモニアより若干高い程度で、2倍近いタンク容積を要します。長距離大型船ではアンモニアの方が航続距離の点で優れるとの検討もあります。将来は両燃料が用途・地域によって並存する可能性が高いでしょう。
• Q7: 「燃料費が高すぎて経済に合わないのでは？」
  A: 初期段階では化石燃料より高コストなのは否めません。ただ、カーボンプライシングや環境規制が強化されれば重油等の利用コストも上昇します。また技術進歩と市場拡大により2030年以降コスト低下が期待されています。政府も補助や税制で移行期を下支えしつつ、スケールメリットで無理のない価格に近づける方針です。長期的には原油価格や炭素税次第で逆転も充分あり得ます。
• Q8: 「アンモニアは本当に脱炭素に効くのか？」
  A: 条件付きで大きな効果があります。鍵は上流でCO₂をどれだけ抑えたアンモニアを使うかです。グリーン/ブルーアンモニアを大量に使えれば、発電や海運からのCO₂排出を数億トン単位で減らせます。一方、そこに至るにはエネルギーシステム全体の転換が必要で、再エネ拡大やCCS普及など他施策とも連動します。アンモニア単独で魔法の弾ではありませんが、脱炭素シナリオの重要な一ピースであることはIEA等の分析が示す通りです。

まとめ：燃料アンモニアはブリッジとなるか？

「燃料アンモニア」は、カーボンニュートラル実現に向けた有力オプションとして台頭してきました。石炭火力や大型船といった高排出セクターを直接クリーン化できる点で、そのインパクトは非常に大きいものです。一方で、原料エネルギーを要する間接的なゼロ炭素である点、取扱い難易度の高さ、コストや供給のハードルなど、解決すべき課題も山積しています。

現時点の総合評価として、アンモニア燃料は「橋渡し（ブリッジ）」の役割を果たす可能性が高いと言えます。再生可能エネルギーや直接電化では対応しきれない重厚産業・長距離輸送分野において、アンモニアが化石燃料からクリーンエネルギーへの移行を橋渡しする存在になるでしょう。実際、日本が進める石炭→アンモニア転換ロードマップはその典型例です。

もちろん、橋を渡りきった先にアンモニアが主役として残るかは不透明です。将来さらに安全で高効率な技術（例えば合成メタン経由の燃料電池、第四世代原子力、水素直接利用インフラの飛躍的進歩等）が登場すれば、アンモニアの役割は限定的になる可能性もあります。しかし今この瞬間、2050年温室効果ガス実質ゼロに向けて確実に削減を積み上げるには、アンモニア燃料の挑戦を避けて通れません。

企業の意思決定者にとっては、アンモニア導入はリスクとチャンスの両面があります。重要なのは本記事で述べてきた技術・経済・環境・規制の最新知見を踏まえ、自社の事業ドメインでどの段階から関与すべきか戦略を描くことです。例えば船主であれば新造船の燃料選択や既存船改造計画に、電力会社であれば混焼率向上投資や燃料調達契約に、化学メーカーであればアンモニア製造プロジェクト参画に、それぞれ具体的な検討項目が浮かび上がるでしょう。

「アンモニア燃料」は決して万能薬ではありませんが、適切に位置づければ脱炭素への強力な武器となり得ます。この記事が、読者の皆様がその可能性と限界を正しく見極め、次の一手を考える一助となれば幸いです。

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出典一覧 (References)

1. 資源エネルギー庁, 「アンモニアが“燃料”になる？！(前編)～身近だけど実は知らないアンモニアの利用先」 (2021-01-15)enecho.meti.go.jpenecho.meti.go.jp.
2. 資源エネルギー庁, 「アンモニアが“燃料”になる？！(後編)～カーボンフリーのアンモニア火力発電」 (2021-01-29)enecho.meti.go.jpenecho.meti.go.jp.
3. サステナビリティハブ, 「燃料アンモニアがサステナブルな世界を作る？注目される理由と可能性」 (2023)sustainability-hub.jpsustainability-hub.jp.
4. Solar-mateブログ, 「アンモニア発電とは？環境への影響と取り組みについて解説」 (2024-01-12)solsell.jpsolsell.jp.
5. SOLSEL（ソルセル）, 「アンモニア燃料のメリット・デメリット、問題点とは？」 (2025-05-06)solsell.jpsolsell.jp.
6. Carbonix Media, 「アンモニア専焼とは？特性やメリットを徹底解説」 (2024-09-30)sustech-inc.co.jpsustech-inc.co.jp.
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8. Reuters, “MAN Energy Solutions to offer ammonia-fuelled ship engines after 2027” (2024-03-04)reuters.comreuters.com.
9. Reuters, “JERA to conduct trial of co-firing ammonia at coal power plant…” (2024-03-13)reuters.comreuters.com.
10. Reuters, “JERA ends ammonia co-firing trial… positive results” (2024-06-26)reuters.comreuters.com.
11. BIMCO, “IMO issues interim guidelines for safety of ammonia-fuelled ships” (2025-03-27)bimco.orgbimco.org.
12. IMO, MEPC 83 “Development of guidelines for the management of ammonia effluent” (Agenda, 2025-04)imo.org.
13. Wang et al., “Ammonia as an Effective Energy Carrier: A Review” Appl. Energy 275 (2020) – (アンモニアエネルギー密度と燃焼特性の解説)sustainability-hub.jp.
14. IEA, "Ammonia Technology Roadmap" (2021-10) – (アンモニア製造とシナリオ分析)iea.orgoilprice.com.
15. 経済産業省, 「水素基本戦略（改訂版）」 (2023-06-06) – (燃料アンモニアの位置づけと導入目標)sustainability-hub.jpsolsell.jp.

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更新履歴

• 2025-08-26: 初稿を作成（公開）しました。包括的な情報整理と最新動向の反映を実施。