二酸化炭素から作られた意外な製品5選

Protesters of Ukrainian environmental organisations reflect in the balloons as they demonstrate against CO2 emissions in front of the Ministry of environmental protection in Kiev December 2, 2009. REUTERS/Gleb Garanich (UKRAINE ENVIRONMENT CONFLICT)
New technologies may offer a number of promising ways to recycle carbon dioxide.Image: REUTERS/Gleb Garanich
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化石燃料から再生可能エネルギーへの移行は優れた気候政策ですが、世界の気温が摂氏2度以上上昇し、壊滅的な気候変動を招くのを防ぐには十分ではありません。

国連の最新報告書によれば、産業用煙突から排出され続ける二酸化炭素を大気中から吸い上げる大規模な「マイナス排出」が不可欠になるとされています。気候変動に関する政府間パネル(IPCC)。

IPCCが用いた科学的モデルの大半は、今世紀末までに壊滅的な気候変動から遠ざかる道筋を描くものですが、マイナス排出(一般に炭素回収・貯留と呼ばれます)を利用しなければ、2100年までに世界のCO2濃度を臨界値である100万分の450 ppmを下回る水準に抑えることはできません。

1970年から2010年までの人為的な温室効果ガス排出量。Image: IPCC

IPCCが地球の気温上昇を2度以内に抑えるために検討した116の行動計画のうち、15件を除くすべてに炭素回収・貯留が含まれています。

「IPCCが壊滅的な気候変動から遠ざかる道筋を描くために用いた科学的モデルの大半は、炭素回収を必要としています。」

世界中の煙突からCO2を回収するだけでも容易ではありません。しかし、回収した炭素はどうすればよいのでしょうか。地中に貯留する決定的な方法はなく、それを利用して地下からさらに石油を汲み上げるという選択肢も現実的ではありません。この問題に対処するため、人々は回収したCO2を新たな製品へと転換する技術を生み出してきました。

以下は、こうした画期的な新技術のうち5つです。これらを開発した企業は、炭素リサイクルおよび再利用技術の商業的実現可能性を実証するため、最近選ばれた10社の最終候補に含まれています。その大会は、NRG Cosia Carbon X Prizeです。

C2CNT

製品:カーボンナノチューブ、炭素繊維

ジョージ・ワシントン大学の研究者によって構成されたこのスタートアップは、溶融電解を用いて二酸化炭素を炭素繊維またはナノチューブに変換する工程を開発しました。CO2と電気を用いるこの工程では炭素ナノファイバーが生成され、これは炭素複合材料として利用できます。炭素複合材料は金属に代わる強靭で軽量な素材であり、風力タービンのブレード、レーシングカー、航空機、自転車など、多様な製品の製造に使用できます。

C2CNTのアプローチは、発電所、セメントキルン、その他の工業施設の排ガス流からCO2を直接回収し、それを純粋なカーボンナノチューブに変換することです。同社によれば、この工程は化学気相成長法やポリマー延伸法など、従来の炭素ナノファイバー製造法よりもコストが低いとのことです。

Carbon Upcycling Technologies

製品:プラスチック、コンクリート、コーティング用ナノ粒子

カナダのカルガリーを拠点とするこのスタートアップは、同社によれば、石炭や石油コークスの燃焼後に残るフライアッシュなどの廃棄物とCO2を組み合わせ、コンクリート、プラスチック、コーティングの添加剤として使用できるナノ粒子を生成する工程を開発しました。これにより性能が向上し、効率も高まるとのことです。

回収したCO2から作られたナノ粒子を使用すると、それらの排出物が大気中に放出されるのを防ぐだけでなく、プラスチックやコンクリートなど、高価で炭素集約的な従来型素材の消費を減らすことにもつながります。

Newlight Technologies

製品:バイオプラスチック

カリフォルニア州ハンティントンビーチを拠点とするこのスタートアップの科学者とエンジニアは、農場や発電所の排ガス流からメタンまたは二酸化炭素を回収し、それらから炭素を取り出す微生物と組み合わせる工程を開発しました。濃縮された炭素は水素および酸素と結合され、自然に存在するPHAベースのバイオポリマー素材を合成します。その後、この素材は精製され、ペレットに加工されます。ペレットは溶融させて各種形状に成形することができます。

Newlightは2016年、家具大手のIKEAとの間で供給、協業、技術ライセンス契約を締結し、同社がNewlightの技術を用いて熱可塑性樹脂を製造できるようにしました。IKEAは、すべてのプラスチック製品において100%リサイクル可能または再生された素材を使用することを目標としていますが、3月に、「クリーンなリサイクル素材」を十分な量確保することに苦労しており、そのために移行が遅れていると発表しました。

Breathe

製品:メタノール

インドのバンガロールを拠点とするこの研究チームは、CO2を主要な原料および燃料であるメタノールに変換する人工光合成プロセスを開発しています。従来のメタノールは液体石油化学製品で、樹脂、医薬品、香水、その他さまざまな製品の製造に使用されています。世界中の科学者が、廃棄されたCO2をメタノールに変換する最良の工程を開発しようと競い合っています。

C4X

製品:化学品、バイオコンポジット発泡プラスチック

中国の蘇州を拠点とするこのチームは、木材プラスチック複合材(おがくずとプラスチック繊維から作られる素材)の専門家であるWayne Song氏が率いています。C4Xは、回収したCO2を用いて、メタノール、エチレングリコール、バイオコンポジット発泡プラスチックを製造しています。

木材に加え、もみ殻、ヤシ繊維廃棄物、亜麻などの他の天然繊維も、バイオコンポジットの製造に使用できます。これらの素材は、石油化学製品に代わるものとして、環境に配慮した建設や製品にますます取り入れられています。

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