生活水準を持続可能な形で高める、意外な5つの方法

Bio-paraxylene water bottles.Image: Johnson Matthey
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  • 地球温暖化を1.5℃未満に抑えるには、日用品の新たな生産方法を見つける必要があります。日用品の多くは、化石燃料を基盤として作られてきました。

  • 生活水準を持続可能な形で高める5つの方法:植物由来のプラスチックを作る、鉄鋼とコンクリートをグリーン化する、EVバッテリーをリサイクルする、ごみからジェット燃料を作る、配送を環境に優しくする。

この四半世紀の間に、技術と生活水準が向上し、10億人を超える人々が貧困から抜け出すことができました。

新興国経済の成長と、2050年までに世界人口が約100億人に増加することを背景に、今後数十年でさらに多くの人々の暮らしが向上すると見込まれています。

経済成長は貧困を減らす一方、歯ブラシから建築資材に至るまで、日用品の消費も増加させます。

地球温暖化を1.5℃未満に抑えるには、こうした製品の新たな生産方法を見つける必要があります。その多くは、化石燃料を基盤として作られてきました。

生活水準を持続可能な形で高める、意外な5つの方法を紹介します。

1. 植物からプラスチックを作る

使い捨て製品の無責任な廃棄が当然ながら問題視される一方で、プラスチックは今も現代の暮らしに欠かせません。安価なプラスチックは生活水準の向上に重要な役割を果たし、新型コロナウイルス感染症の抗原検査キットから自動車まで、多くの製品をより多くの人々が低価格で利用できるようにしてきました。

発明以来、プラスチックの生産には化石燃料が原料として使われてきましたが、今後はより持続可能な代替原料へ移行する必要があります。プラスチックやポリエステルの原料には、バイオ由来のモノマーを使用できます。

生分解性ポリエステルのポリ乳酸(PLA)は、食品包装、繊維、工業用途に使えます。また、ボトルやフィルムなどの包装によく使われるプラスチック、ポリエチレンフラノエート(PEF)も、サトウキビやコーンスターチなどのバイオ由来原料から製造できます。別の例として、Johnson MattheyとVirentは、バイオ由来パラキシレンとバイオ由来ベンゼンを製造するバイオフォーミング・プロセスの開発で提携しています。これらは多様なプラスチックを作るための重要な基礎原料です。

しかし、バイオ由来の持続可能なプラスチックは現在、化石燃料由来のものと比べて高価です。真に循環型のプラスチック経済への移行を加速するには、こうしたプラスチックの市場を育てるとともに、使用済みプラスチック製品の持続可能なリサイクル方法を確立する必要があります。

2. 鉄鋼とコンクリートをグリーン化する

コンクリートや鉄鋼はありふれたものに思えるかもしれませんが、より良い暮らしを支える基盤です。住宅、道路、学校、病院の建設に欠かせません。

鉄鋼業とセメント産業は、CO2排出量が特に多い産業でもあります。どちらもエネルギー源として化石燃料を燃やします。鉄鋼の製造では化石燃料を還元剤として使い、セメントの製造ではCO2を発生させる化学反応が起こります。

さらに、これらの産業は容易に電化できません。それでも生活水準の向上に不可欠であり、エネルギー転換を実現するうえでも重要な役割を担います。鉄鋼は、たとえば風力タービンから電気自動車まで、あらゆるものに使われています。

化石燃料に代わる水素は、排出削減が難しいこうした産業を変えるゲームチェンジャーになると期待されています。水素は燃焼時にCO2を排出しないためです。クリーン水素は、次の2つの方法で製造できます。再生可能電力を使った水の電気分解、または天然ガスを改質し、発生するCO2を回収する方法です。クリーン水素の市場を築くことは、ネットゼロの達成に不可欠です。世界各国の多くの政府が、脱炭素化計画の中心にこの取り組みを据えています。

3. EVバッテリーをリサイクルする

パンデミックによるロックダウン中に減少した自動車保有台数は、再び増加に転じています。世界各地で増加の度合いは大きく異なりますが、共通して見られるのは電気自動車(EV)への移行です。長年EV販売を主導してきた中国を、2020年には世界最大のEV市場として欧州が追い抜きました。

持続可能性と循環性は、EVを走行時にカーボンフリーにするだけでなく、ライフサイクル全体を通じた炭素への影響を抑えるうえでも重要です。世界の電力の3分の2超はいまだ化石燃料由来だからです。

たとえば、バッテリー内の活物質を粉砕し、「ブラックマス」と呼ばれる粉末にできます。さらに処理してコバルト、ニッケル、リチウムなどの重要な素材を取り出せば、再利用できます。

4. ごみからジェット燃料を作る

パンデミックで特に大きな打撃を受けた産業の一つが航空です。航空業界団体のIATAは、2030年までに完全な回復を遂げる可能性は低いものの、渡航制限の解除に伴って市場が回復し、人々が再び遠方へ旅行するようになると予測しています。

パンデミック前、航空が人為的な二酸化炭素排出に占める割合は2~3%にすぎませんでした。しかし、国際エネルギー機関によると、航空分野の排出量は、他のどの輸送手段よりも速いペースで増加してきました。

航空は海運と並び、脱炭素化が最も難しい分野の一つとされています。電気や水素を動力とする航空機の開発が進められていますが、特に長距離便を担うには、技術がまだ十分に進歩していません。

ジェット燃料は、より持続可能な方法で作ることができます。Johnson Mattheyとbpは、受賞歴のあるプロセスを開発しました。このプロセスでは、フィッシャー・トロプシュ(FT)反応を用いて、家庭ごみのガス化で生じる合成ガス(水素と二酸化炭素の混合物)を「合成原油」に変換し、それを持続可能な低炭素航空燃料の製造に利用します。

5. 配送を環境に優しくする

新型コロナウイルス感染症のパンデミックが起きると、実店舗は閉鎖され、テクノロジーに最もなじみの薄い人々までもがオンライン配送を利用するようになりました。この傾向はその後も続いています。

電子商取引は、所得の上昇とともに拡大することが明らかになっています。利便性と選択肢が広がるためです。生活水準の向上に伴い、オンラインショッピングも広がっていきます。

中長期的には、配送サービスで燃料電池車や電気自動車のバンへの切り替えが進むでしょう。しかし、新興市場で需要の伸びに対応するために必要な台数を、こうした車両がすぐに確保できるとは限りません。

内燃機関(ICE)を搭載した配送車両のCO2排出量を減らす方法の一つは、バイオ由来燃料を混合することです。最近のE10ガソリンへの切り替えがその例です。今後は、回収したCO2と家庭ごみ(さらにクリーン水素)から、航空分野の低炭素燃料と同様に、より持続可能な液体燃料を製造できます。

ICE搭載車両では、最新の排出ガス制御技術を使い、窒素酸化物や粒子状物質の排出量を抑える取り組みが続いています。Johnson Mattheyなどが開発・製造した触媒を用い、古い車両を、強化される排出規制に適合した新しいバンやトラックに置き換えることも、物流分野と私たちが呼吸する空気をきれいにする有効な方法です。

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