RWGS(逆シフト反応)とは

RWGS（Reverse Water Gas Shift）は、水と二酸化炭素から一酸化炭素と水素を生成する反応のことを指します。通常の水蒸気改質（水とメタンから水素と一酸化炭素を生成する反応）とは逆のプロセスです。RWGSはカーボンニュートラルの実現に向けて、クライメートテックが技術開発を進める分野の一つです。
以下に、RWGS（逆シフト反応）についての詳細な解説を示します。

概要

RWGSは以下の反応式で表されます。

CO2 + H2⇔ CO + H2O

この反応は高温で反応が進みやすく、触媒の存在下で行われることが一般的です。水と二酸化炭素が反応して一酸化炭素と水素が生成され、これは合成ガスや燃料電池などの用途で利用されます。

メタンからCOとH₂の合成ガスを生成する方法としては、現状では主に逆シフト反応（Reverse Water Gas Shift、RWGS）と呼ばれるプロセスが主流となっている。メタンを水蒸気改質すると、H₂とCOの他にCO₂が得られる。そのCO₂をCOに還元するのにこのプロセスを利用する。COとH₂O、およびCO₂とH₂の間の平衡反応（シフト反応）を触媒でCO側、すなわち逆向きに偏らせることから、逆シフト反応と呼ばれている。
日経Xtech

メリットとデメリット:

メリット:

一酸化炭素と水素の生成: RWGSは、一酸化炭素と水素を生成する反応であり、これらのガスは燃料電池や合成ガスの製造に利用されます。
反応の可逆性: RWGSは可逆反応であり、反応条件を調整することで生成物の組成を制御できます。

デメリット:

エネルギー効率の低さ: RWGSは高温で行われるため、エネルギーの消費が大きいことが課題となります。
触媒の劣化: 反応条件や触媒の種類によっては触媒の劣化が起こりやすいことがあり、これがプロセスの安定性に影響を与える可能性があります。

カーボンニュートラルで注目される理由

RWGSは、カーボンニュートラルな技術として注目される理由があります。カーボンニュートラルとは、化石燃料の使用に伴う二酸化炭素の排出を抑え、または吸収することで、環境への影響を最小限に抑えることを指します。

RWGSは、再生可能エネルギーを用いて水と二酸化炭素から一酸化炭素と水素を生成することができます。このプロセスにおいて、排出される一酸化炭素は、元々大気中に存在していた二酸化炭素からの変換であるため、ネットの二酸化炭素排出が少ないとされています。再生可能エネルギーを用いれば、RWGSはカーボンニュートラルな燃料生産の一環となります。これは、気候変動対策や持続可能なエネルギーの追求に寄与すると期待されています。

RWGS（Reverse Water Gas Shift）がクライメートテックで注目される理由

二酸化炭素の削減:

RWGSは、再生可能エネルギーを利用して水と二酸化炭素から一酸化炭素と水素を生成する反応です。このプロセスにおいて、生成される一酸化炭素は元々大気中に存在していた二酸化炭素からの変換であるため、ネットの二酸化炭素排出が少ないとされています。これにより、二酸化炭素の排出を削減し、気候変動への対策に貢献します。