地球上では膨大なエネルギーが熱の生成に使われており、それだけでなく、そのエネルギーの多くは無駄にされ、二酸化炭素などの副産物が大気中に放出されています。Modern Electronは、家庭や建物内で排出ガスを捕捉し、クリーンな水素を生成する新システムでこの状況を変える可能性があります。シリーズBで調達した3,000万ドルの資金調達は、今後、同社の知名度向上に向けた取り組みを後押しするでしょう。
天然ガスは、住宅、アパート、オフィスで暖房を行う最も一般的な方法です。そのプロセスは非常にシンプルです。ガスを燃焼させると、熱、二酸化炭素、水が発生します。熱はパイプで供給され、その他の物質はパイプで排出されます。
しかし、Modern Electronの共同設立者兼CEOのTony Pan氏が説明したように、これは便利かもしれないが理想的ではない(ただし、石油や石炭よりはるかに優れていることは認める)。
「熱のためだけに燃料を燃やすのは、物理学的に見て非常に無駄です」と彼は述べた。「発電所で天然ガスや石炭、バイオ燃料を燃やすなら、まず電気を生み出すでしょう。電気は熱の約4倍の価値を持つからです。私たちがそうしないのは、発電所の技術を商業ビルや住宅レベルまで縮小することができないからです。この損失は1世紀も前から知られていました。熱と電気の両方を生成できれば、それはまさに聖杯のようなものです。」
しかし、2つの新しい技術を組み合わせることで、パン氏はその聖杯のようなものを実現したいと考えています。
最初の技術は熱電子変換器と呼ばれ、シアトル地域のモダン・エレクトロン社が初めて提案した技術です。ソーダ缶ほどの大きさで、炉から発生する熱を電気に変換する、コンパクトかつ効率的な熱エネルギー変換器です。
2つ目は開発中だが、まもなくデビューする「モダン・エレクトロン・リザーブ」と呼ばれるもので、主にCH4(メタン)である天然ガスを燃焼させるのではなく、固体炭素(グラファイト)と水素ガスに還元する。還元されたガスは炉に送られ燃焼され、熱とエネルギーに変換される。一方、グラファイトは回収され、廃棄または再利用される。
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私と同じように、あなたも、ここでいくつかの変換とプロセスを導入すると、熱力学的に言えば、システム全体の効率に重大な影響が出るのではないかと疑っているかもしれません。
「確かに、ただで得られるものはありません」とパン氏は述べた。「大気中にCO2を排出しないために、 発熱反応(つまりガスの燃焼)は行いません。しかし、熱と電力の両方に利用すれば、電力は熱よりも価値があるので、経済的に均衡します。いわば、追加コストを補助しているようなものです。」
実際、ガス使用量の増加はまったく見られません。通常であれば他の形で家から逃げていくエネルギーがシステム内に留まり、電力需要は容易に賄われるはずです。
この反応で生成される炭素については、少し考え方を変える必要があります。今のところ、熱は魔法のようなものです。スイッチを入れれば家が暖まり、電気代もかかります。しかし、モダン・エレクトロンの技術を搭載したシステムを使えば、毎日1~2キログラムのグラファイト、つまり純粋な炭素の粉塵が発生することになります。(これは約1リットル、ちりとり一杯分に相当します。)

「気持ち悪い。こんなもの捨てなきゃいけないの?」と思うかもしれませんね。でも実は、ずっと大気中に捨ててきたんです。パンはそれを「空の巨大なゴミ捨て場」と呼びましたが、私たちはずっとそこに炭素を捨ててきたのです。これで、自分のカーボンフットプリントをより簡単に確認できるようになりました(でも、こぼさないように気をつけてくださいね)。
この純粋な炭素粉塵は、鉛筆の削りかすのようなもので、いわゆる有毒物質ではありません。固体であるため、たとえどこかのゴミ捨て場に放置されていたとしても、数百年、あるいは数千年は炭素を効果的に隔離することができます。さらに、オフィスや病院など、大量の熱を使用する施設では、回収しやすい場所で十分な量の炭素固形物が生成されるため、それを利用できる産業に販売できる可能性があります。
ただし、モダン・エレクトロンは暖房と電気設備全体を置き換えようとしているわけではない。パン氏によると、まず夏場は住宅で暖房がほとんど必要ないため、発電量もそれに応じて少量になるという。(ちなみに、このシステムでは電力系統の柔軟性を確保するためにほとんどの電気システムに多少の改造が必要になるが、大規模な改修は必要ない。)

この技術は、使用する熱源の脱炭素化に重点を置き、既存のHVACプロバイダーとの統合を目指しており、既存の技術を一から開発するのではなく、既存のHVACプロバイダーとの統合を目指しています。熱イオンコンバーターは容積を増やすことなく設置でき、ガスから水素へのコンバーターは他の小型家電製品と比べても大きなスペースを占めません。パン氏は、住宅だけでなく、ガスの主要消費地となるほどの規模でありながら、大規模な産業インフラやブルームのような燃料電池技術を導入するには不十分な建物にも脱炭素化の大きな可能性があると述べています。これには、熱需要の高い中規模産業や蒸気製造などが含まれます。
タイミングは良い。EUはまもなく新しい炉とボイラーに水素対応を義務付ける(古いものは比較的簡単に転換できる)が、天然ガスからの転換に必要な規模の世界的な水素経済の兆候はまだ見られない。現場での転換でほとんど損失なく、大きなメリットが得られるなら、何億もの建物の暖房における新たな標準となるかもしれない。スタートアップ企業としては悪くない状況であり、それが同社が継続的な投資を集めている理由だろう。
3,000万ドルのBラウンドには、Google Xの元責任者トム・チー氏が共同設立したファンドであるAt One Venturesをはじめ、Extantia、Starlight Ventures、Valo Ventures、Irongrey、Wieland Groupといった新たな投資家が参加しました。また、以前の投資家であるビル・ゲイツ氏(財団ではなくゲイツ氏)とMetaPlanetも投資を継続・拡大しました。
この資金は、継続的な製品開発と、大手HVAC OEMとの今後のパイロットテストに充てられる予定で、パン氏によると、来年には稼働する予定だという。また、特にシアトル地域で人材採用も行っていると付け加えた。
Modern Electron の技術が主流となり、石油や石炭から離れる傾向が続けば、天然ガスは太陽光や風力などの再生可能エネルギーを補完する、よりクリーンで実現可能なエネルギー源となる可能性がある(そして天然ガスはすでに世界中で大きな存在感を示している)。