合成ガス・とは？初心者向けの基本と身近な活用を解説共起語・同意語・対義語も併せて解説！

この記事を書いた人

高岡智則

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はじめに

合成ガスとは、主に一酸化炭素（CO）と水素（H2）で構成されるガスの混合物のことを指します。名称のとおり、化学物質を“合成”するための材料となるガスです。家庭のガスとは別物で、産業用の原料として利用されます。

成分と特徴

合成ガスの基本成分はCOとH2です。COは「一酸化炭素」、H2は「水素」といい、どちらも無色・無臭のガスです。COは非常に反応性が高く、体に入ると危険です。吸入すると命にかかわるおそれがあるため、取り扱いには厳重な安全管理が必要です。

水素は高いエネルギーを持つガスで、燃料や化学反応の原料として広く使われます。ただし、空気中では爆発的に反応することがあるので、適切な条件で使わなくてはなりません。

どうやって作られるの？

合成ガスは主に次の2つの方法で作られます。

1) ガス化（gasification）：石炭・木材・バイオマスなどの炭素を含む物質を高温で酸素や蒸気と反応させ、COとH2を作ります。

2) 蒸気改質（steam reforming）：天然ガス（主にメタン）と水蒸気を反応させてH2とCOを得る方法です。これが現在の工業的な主流です。

用途と応用例

合成ガスはそのまま使うことは少なく、COとH2を組み合わせて、さまざまな化学品の原料として使います。代表例として、メタノール（CH3OH）の原料、合成燃料の製造、アミノ酸や肥料の原料となる化学プロセスへつながります。Fischer–Tropsch法という方法では、合成ガスを加工して液体燃料をつくることも可能です。

安全と環境

合成ガスは強い火気と反応性の高いガスです。特にCOは酸素を運ぶ血液の「酸素運搬機」に似た働きをするため、体内の酸素供給を妨げる危険があります。作業時には密閉性の高い設備、検知器、換気設備、適切な教育が必要です。

まとめ

要するに、合成ガスとはCOとH2の混合ガスで、化学品をつくるための原料として工業的に重要な役割を果たすものです。作られ方には主にガス化と蒸気改質の2つの道があり、それぞれの反応条件を調整することで、さまざまな製品に変えることができます。身近には製品の合成や燃料の開発に使われ、エネルギーや化学産業の基盤となっています。