再エネでは代替できない現実：化学素材に潜む“化石燃料依存”の真実

はじめに：脱炭素の時代に見落とされる“もう一つの依存”

近年、「脱炭素」「カーボンニュートラル」「脱化石燃料」といった言葉が、メディアや政策の場で頻繁に聞かれるようになりました。電気自動車（EV）や太陽光発電、水素社会といった新技術が注目され、私たちの社会はまるで化石燃料から完全に脱却できるかのような期待に包まれています。

しかし、本当にそれは可能なのでしょうか？もし「石油や石炭は燃やさなければ問題ない」と考えているなら、それは半分だけ正解であり、半分は大きな誤解です。

化石燃料が果たしている役割は、「エネルギー源」だけではありません。実は、私たちの生活を支える“素材”の多くが、石油や天然ガスを原料として成り立っているのです。プラスチックや合成繊維、断熱材、医薬品、洗剤――これらの根幹を支えているのは、燃やして終わりではない“分子の設計素材”としての化石燃料なのです。

とりわけ本記事では、その中でも重要な存在である「ベンゼン」に注目します。小さな芳香族分子がなぜ代替できず、現代社会の裏側で静かに重要な役割を果たしているのか。再エネさえあれば未来は明るい、という楽観論がなぜ成立しないのか。

化石燃料を「燃やさずに使う」時代が、本当の意味での脱炭素社会への一歩かもしれません。

第1章：化石燃料は“燃やすだけ”じゃない

「化石燃料」と聞くと、私たちはつい発電所やガソリン車、工場の煙突を思い浮かべがちです。実際、石油・石炭・天然ガスは、現代社会を動かすエネルギー源として、長年中心的な役割を果たしてきました。

しかし、化石燃料の本当の価値は「燃やすこと」だけではありません。それ以上に重要なのが、「素材の原料」としての役割です。

石油は“分子の素材庫”である

石油や天然ガスは、精製や分解を通じて数多くの化学原料を生み出します。これらは、燃やして電力にするのではなく、「使ってモノをつくる」ために活用されているのです。

医薬品にも欠かせないベンゼン環

ベンゼン環は医薬品にも広く使われており、以下のような代表例があります：

これらは「燃やして終わりの石油」ではなく、「構造として生かす石油」によって生まれています。

エネルギーと素材は切り離して考えるべき

化石燃料は“悪”というイメージが先行しがちですが、それはあくまで燃やす使い方に限った話です。分子レベルで見れば、石油や石炭は今なお不可欠な素材供給源であることが分かります。

第2章：ベンゼンという中核物質がもつ圧倒的な存在感

ベンゼン（C₆H₆）は、石油化学において極めて重要な化学物質です。その構造的特徴と反応性の高さにより、さまざまな高機能素材や医薬品の「出発点」として使われています。

ベンゼンの構造と特徴

• 六員環の芳香族構造で、平面かつ剛直
• π電子の非局在化による高い安定性
• 反応制御性・修飾性に優れる

ベンゼンが生み出す主な誘導体と製品

なぜ代替が難しいのか？

ベンゼンは6つの炭素原子が環状につながり、全体で電子が非局在化した平面構造をとっています。この構造は非常に安定で、かつ高機能な反応性をもち、以下のような点で優れています：

これらは、天然由来や非芳香族構造では再現できない特性です。

こうした性質により、ベンゼンは”構造の骨格”としても、“機能の発現点”としても極めて優秀なのです。

第3章：なぜ再生可能エネルギーでは代替できないのか？

再生可能エネルギー（再エネ）は、地球温暖化対策の中核として大きな期待を集めています。太陽光や風力、水力、地熱、バイオマスといった多様な技術が開発され、電力供給やモビリティの脱炭素化が進められています。

しかし、どれほど再エネが発達しても、ベンゼンを含む“化学素材の源”を再エネで置き換えることはできません。それは、再エネが供給するのはあくまで「エネルギー（電力や熱）」であって、「分子（素材）」ではないからです。

再エネは“電気”はつくれても、“素材”はつくれない

シェールガスではベンゼンは得られない

シェールガスはメタンやエタンなどの軽質炭化水素が中心で、芳香族を含まない。これにより、芳香族化合物（ベンゼン、トルエン、キシレンなど）は副生せず、供給不足の構造的課題が生じています。

非化石からのベンゼン合成は技術課題が山積

• リグニン由来ベンゼン：分離・純度・収率の課題
• Diels–Alder法：反応条件が厳しく、商業化に不向き
• メタン芳香族化：触媒寿命・高温・低収率の壁

供給構造の課題

ベンゼンはエチレンやガソリンの副産物として得られることが多く、エチレンクラッカーの軽質化（エタン中心）によって、芳香族供給が減少しつつある。

第4章：ベンゼンを非化石でつくる研究はあるが…

「石油や石炭を使わずにベンゼンを作れないか？」という問いに対して、研究は進んでいます。しかし現実は、商業化・量産・コスト面で多くの課題が残ります。

リグニン由来ベンゼン

木材成分のリグニンを分解して芳香族化合物を得る方法。

• 問題点：構造が複雑、分離が困難、収率が低い

糖類からのDiels–Alder反応

バイオ由来糖類を芳香環へ転換する手法。

• 問題点：反応ステップが多く、コストが非常に高い

メタン芳香族化反応

メタンから直接ベンゼンを合成する夢の技術。

• 問題点：高温、高触媒劣化、副反応が多い

ケミカルリサイクル（廃プラ→ベンゼン）

廃プラスチックを熱分解し、BTXを回収。

• メリット：資源循環、環境性◎
• 課題：品質不安定、高コスト、実証段階

代替技術の現実的評価

第5章：「脱炭素」と「脱化石燃料」は混同してはいけない

多くの人が「石油をやめればCO₂排出が止まる」と思いがちですが、それは誤解です。重要なのは、石油を燃やすのか、それとも使ってモノをつくるのか、という使い方の違いです。

脱炭素の目的は“燃やさない”ことであり、“使わない”ことではない

化学産業は“排出源”ではなく“削減装置”にもなり得る

• 断熱材 → 建物の冷暖房エネルギー削減
• 軽量樹脂 → 自動車の燃費向上
• 再エネ設備 → パネルや風車の素材も石油由来

脱炭素時代の戦略的な素材利用

• マスバランス：再生可能原料と石油の混合を計算で管理
• CCU・CCS：CO₂を再利用・地中固定
• ケミカルリサイクル：使用済製品から化学原料を再生

第6章：未来の選択肢は「脱燃焼」×「賢い素材利用」

化石燃料を“悪”と決めつける前に、その科学的な価値と社会的役割を冷静に見直すことが必要です。

再エネはエネルギーであって、素材ではない

電力は再エネでつくれても、ベンゼンや芳香族の代替にはならない。再エネだけでは社会インフラの素材供給を維持できない現実があります。

ベンゼンは“代替不能な素材の象徴”

• プラスチック
• 医薬品
• 断熱材・塗料・洗剤

こうした製品の背後には必ずベンゼンがあり、現代生活の基盤を支えています。

未来のビジョン：「燃やさず、賢く使う石油」

• 燃焼によるCO₂排出は削減
• 素材用途は最小限に絞り、最適に活用
• リサイクルやバイオ原料との併用で持続可能性を向上

結論：脱炭素の本質は、「石油をやめること」ではない

ベンゼンに代表される化石素材は、まだ代替のきかない現実がある。私たちが脱却すべきなのは「石油」ではなく、「無自覚な石油の使い方」です。