再生可能エネルギー源は気候変動に対抗する重要な手段とみなされており、多くの国がエネルギーミックスにおけるグリーン電力の比率を高めている。
水素は脱炭素化における‘missing link’（欠けた環）と多くの人にみなされているが、取り扱いが難しく、その大部分は化石燃料を用いて製造されている。
炭素回収・貯留技術は、炭素が大気中に排出されるのを防ぐとともに、削減が困難な産業の脱炭素化にも貢献しうる。
再生可能エネルギー源は、気候変動に対抗する主要な手段の一つとして長く推進されてきた。多くの国が、国のエネルギーミックスにおける「グリーン電力」の比率を高め、経済の電化を進めるための措置を講じている。
一部の国（例：アイスランド）は数十年にわたり電力のほぼ100%を再生可能エネルギーから直接調達できている一方、他の国（例：デンマーク）は再生可能エネルギーの比率を引き上げ、わずか数日間ではあるが、国内の電力需要をそれだけで賄えるまでになった。
こうした事例は世界各国の政府から多くの支持を集めているものの、どこでも再現可能である可能性は低い。さらに、より重要なこととして、風力や太陽光といった再生可能エネルギー源への化石燃料からの移行は、私たちがネットゼロを完全に達成することを可能にしない。
再生可能エネルギーの利用における課題
こうした悲観論の主な理由の一つは、間欠的な性質を持つ多くの再生可能エネルギーにある。これは、気象条件の変化を受けて、風力や太陽光が必要のないときに発電し、切実に求められるときには発電しない場合もあり得ることを意味する。
蓄電池が解決策として提案されているが、その最大容量は依然として小さく、国家規模の運用には不十分である。こうした状況では、再生可能エネルギーを、需要に応じて容易に供給できる何らかの形態のエネルギーと組み合わせてバランスを取る必要が依然としてある。これまでのところ、その多くは化石燃料によって行われてきたが、化石燃料はネットゼロの炭素排出シナリオには適用できない。
再生可能エネルギーのみでは私たちを救うことが難しい理由は、多くの産業の電化が困難だという事実にある。実際、そうした部門（例：化学、鉄鋼生産、セメント生産）は、エネルギーを必要とするだけでなく、これらの製造プロセスに不可欠な基礎原料および熱源として化石燃料にも大きく依存している。
これは、電化以外の解決策がこの課題への対処に適用されるべきであることを意味する。この文脈において、水素および炭素管理技術が、これまで最も有望な代替手段とみなされてきた。
水素はどのように脱炭素化に貢献できるか？
水素は、宇宙で最も豊富な元素であり、燃焼時に炭素排出を生じず、炭素フリーの方法で調達できる可能性を持つが、脱炭素化の「missing link」として積極的に推進されてきた。
実際、再生可能エネルギーで駆動される電気分解によって水から生成される場合、水素は化石燃料に取って代わり、炭素排出を議論から外せる物質となる。まさにこの点が、各国政府、企業、一般市民の目に、この「グリーン」水素を非常に魅力的に映らせている理由である。
実際、現時点では、気候変動の緩和に取り組むすべての政府が、大規模な脱炭素化ツールとして唯一支持しているものと見られている。そのため、ますます多くの国が国家水素戦略の策定を進めている。
とはいえ、他のあらゆる脱炭素化ツールと同様、水素も完全なものではない。水素は取り扱いが困難であり、精製や石油化学といった産業プロセスで長年安全に利用されてきたものの、極めて引火しやすく、空気と混合すると爆発性を持つ。
さらに重要なのは、現時点では、世界で生成される水素の大部分（約96%）は化石燃料から製造されている。このような状況において、グリーン水素のニッチ市場の拡大は、2050年半ばまでにネットゼロのエネルギー環境を主導するためには、前例のない速度と規模で進められる必要がある。
こうした理由から、EUのような脱炭素化の先導者は、国内で1,000万トンの再生可能水素を2030年までに生産することを公約している。これは歴史的な目標に見えるものの、おそらく2050年半ばまでに気候変動の目標を達成するには十分ではないだろう。
EU自身もこの点を認めており、明言しており、同程度の量の「低炭素」水素を輸入する必要があると述べている。しかし、その低炭素水素とは何か、またなぜそれが事態を複雑にするのか。
炭素回収・貯留の再検討
低炭素水素の明確な定義はまだ示されていないが、大気中への排出を伴わずにこの物質を製造する選択肢はそれほど多くない。
実際、いくつかの選択肢が議論されてきたものの、炭素中立的な方法による大規模な水素製造は、これまでのところ主に炭素回収・貯留（CCS）技術と結び付けられてきた。
CCS技術は、炭素排出を「通常の」方法で生じさせることを可能にするが、それを大気中に放出させる代わりに、回収して地下の地質層に隔離する。
大規模なCCSプロジェクトは、依然としてほとんどが試験運用されている段階にあるが、成功が証明されれば、従来型の方法で水素を製造することを可能にする可能性があり、「グリーン」水素よりもはるかに大きな規模で、しかも大気中への排出をはるかに抑えた形で製造できる。
さらに、炭素回収・貯留は水素とは切り離して利用することもでき、それによって「削減困難」部門である鉄鋼、肥料、セメントを、水素のような全く新しい燃料を必要とせずに脱炭素化できる可能性がある。
ただし、これは技術的にも経済的にも将来的に実現可能と見られるものの、その途上には大きな障壁がある。それは社会的受容性の問題である。
批判派は、CCSはネットゼロの達成を目指す上で、実際に排出を削減するための長期的な解決策とは程遠いと主張する。コストや潜在的な漏洩への懸念もある。実際、水素と比べると、CCSは脱炭素化を積極的に推進している国々の一部でより論争的な問題となっている。
例えば、10年以上前、ドイツやポーランドなどの国々では、地域住民がCCS施設の自宅近くでの建設に積極的に抗議し、「有毒」な炭素の漏洩を恐れる声が背景にあり、その結果、こうした取り組みは撤回され、議題から完全に外れた。
ドイツでのこうしたデモの結果、制限的な炭素回収法の成立に至った。これは、炭素の陸上または海上貯留に有利となるよう改正されるまで、ドイツ領内では炭素回収・貯留が事実上禁止されたままであることを意味する。
同様に、ポーランド政府は実証目的のCCSプロジェクトのみを許可する決定を下した。実際、この立場はEUの大半の国々で主流となっているように見え、その中には炭素の地下貯留を全面的に禁止している国もあれば、試験や研究プロジェクトなど厳格な制約の下で認めている国もある。
世界経済フォーラムはエネルギー転換をどのように推進しているか？
エネルギー・マテリアルセンターは、リーダー同士をつなぎ、エネルギー、素材、産業システムを再構成しつつある複雑な移行を理解する手助けをする。エネルギー安全保障、手頃な価格、持続可能性がどのように交差するかを探るためのプラットフォームを提供している。
バリューチェーンや地域を横断する協働を通じて、このセンターは、パートナーが安全で低炭素かつ公正な移行に向けた実践的な解決策で足並みを揃えられるよう、共通の道筋を可能にする。
しかし、これは、EU加盟国や他の多くの国々が現在水素を積極的に推進しているという事実と一見相反している。大規模に利用される場合、水素もまた地下に貯蔵する必要があるからだ。
このガスは、潜在的に爆発性があり、ガソリンの20倍の速さで発火しうる。このような水素の貯蔵は、炭素の貯蔵よりも安全だろうか。さらに、十分な量の水素を貯蔵することが可能なのかどうかも、水素は現在のところ、偏在し、どこにでも自然に存在するわけではない岩塩洞窟の地下にしか保管できないという点を踏まえると、可能なのだろうか？
これらの問いにはまだ答えが出ていないものの、こうした側面を考慮すると、二酸化炭素ははるかに扱いやすい物質であるように見えるかもしれない。
この点において、現在の脱炭素化技術群で2050年までにネットゼロを本当に達成する必要があるなら、炭素回収・貯留に対する我々の姿勢、そしてエネルギーを消費する全般的な方法を、おそらく再考すべきである。
エネルギー転換と脱炭素化の課題は非常に大きいため、ネットゼロの炭素排出を実現する助けとなるあらゆる解決策が、ほぼ確実に必要になるだろう。
