ネットゼロに向けて、炭素回収・利用・貯留(CCUS)をどのように、なぜ推進すべきか

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  • パリ協定で示された炭素排出目標を達成するための有望な手法の一つが、炭素回収・利用・貯留(CCUS)である。

  • 高コストや低い効率性といったこれらの技術の課題には、CCUSを大規模に導入し、効果的な気候変動対策とするために、対処する必要がある。

  • 最近の影響力のある論文は、炭素排出目標に向けたこの発展途上の道筋を後押しする方法を提案している。

一度解き放たれたら元に戻せない「袋から出た猫」とは異なり、二酸化炭素は大気中に放出された後でも回収され得る。気候変動への危機感が high まる中、温室効果ガスの濃度を抑制するための有望な方法の一つが、炭素回収・利用・貯留(CCUS)である。CCUS技術は、大規模で環境汚染の大きい産業施設からの二酸化炭素(CO2)排出量の削減、および/または大気中の既存のCO2の除去を可能にする。

排ガスから CO2 を分離・回収する方法はさまざまに存在し、回収された CO2 は、産業プロセスで(直接的に、または変換を経て)再利用されるか、例えば塩水帯水層や枯渇した石油・ガス井などの地下に貯留される。

炭素排出目標に向けた発展途上の道筋

こうした技術は数十年前から商業的に利用可能であるものの、現在、世界全体で稼働しているCCUSプロジェクトはわずか30件にとどまる。グローバルCCS研究所(Global CCS Institute)によると。さらに11件が建設中で、153件が開発段階にある(2022年だけで新たに61件のCCUSプロジェクトが開始された)。しかし今こそ、いわば速度を上げ、規模を拡大して変革を進める時である。これは、以下の最近の影響力のある論文で私たちが主張していることであり、この論文はESCPビジネススクールの新しい技術と個人、組織、社会の未来シリーズの一環として執筆したものである。

気候変動に対して世界経済フォーラムは何をしているのか?

気候科学者たちは、広範な世界規模でCCUSを導入しなければネットゼロ目標の達成は不可能だと主張しており、気候変動に関する政府間パネル(IPCC)、国際エネルギー機関(IEA)、および国際再生可能エネルギー機関(IRENA)を含む複数の組織が、気候目標を達成するためにCCUSを世界的に効果的に加速させるよう提唱している。

CCUS技術の導入を加速させることは、特に地政学的な大きな再編が進む時期において、エネルギー安全保障の強化にもつながる。CCUS技術を用いて低炭素水素を製造することも、二酸化炭素が恒久的に除去された後にさまざまな用途のエネルギー源として使える可能性があり、CCUS導入の加速を支持するもう一つの論拠となる。しかし、CCUSプロジェクトの拡大を妨げる重大な障害は数多く存在する。

高コストで、性能の低い運用

私たちは主要な課題を三つ特定している。第一はコストである。CCUS施設は、導入に多額の設備投資を要し、運用にも多くのエネルギーを必要とし、高額である。技術によって価格には差があり、例えば(非常に高濃度のCO2流からの)天然ガス処理は、直接空気回収よりもはるかに安価である。ただし、これは現時点での話である。実際、技術が成熟するにつれてコストは下がっている。大規模施設では、IEAの推計によれば、電力部門におけるCO2回収のコストは、最初の導入以来すでに35%低下している。一方、必要な排出削減を達成するのに苦労しているセメント製造などの重工業にとっては、最も高価な技術であっても、他の代替手段よりも安価である場合があり、あるいは制約の厳しい将来シナリオの下で全面的な操業停止を余儀なくされるよりも安価である場合もある。IEAの推計。

第二の課題は、CCUS事業の性能不足(そして時には完全な失敗)である。これは技術的にまだ歴史が浅いことが原因である可能性がある。例えば、最近の報告によると、CCUSを備えた世界で唯一の大規模発電所であるカナダ・サスカチュワン州のSaskPowerのBoundary Damは、計画の約50%近くしか性能を発揮しなかった。

最後に、CCUS事業は環境上の懸念から免れているわけではない。一つのリスクは、貯留からのCO2漏出である。ただし、すでに何百万年にもわたってガスを貯留してきた天然の地質層の堅牢性については、ある程度安心してよいだろう。CCUSシステムは、毒性、酸性化、富栄養化などによる環境被害を増大させる。しかし、文献は、CCUSシステムによって達成される気候変動による環境被害の削減と、CCUS自体によって生じる環境および健康被害とを比較すれば、正味の環境便益があるとも結論づけている。とはいえ、炭素利用がもたらす複雑な気候への影響、特に最終的により多くの化石燃料を生産することにつながる、論争の多い石油増進回収(EOR)技術については、さらなる研究が必要である。

解決策:イノベーションの推進

高コストで、性能が低く、潜在的にリスクを伴う技術は、あまり適切な気候変動対策には聞こえないかもしれない。しかし、これらの課題の多くの側面は、イノベーションを推進することで効果的に対処することができる。CCUSが主流の段階に移行すれば、(既存の確立された技術と比べた)コストと性能のギャップは解消されると一般的に予想されている。さらに、イノベーションの速度は、さまざまなステークホルダーの関与と、政府が今日導入する政策に左右されるだろう。

だからこそ、私たちは研究開発(R&D)に対する公的および民間の大規模な追加投資を求めている。知識と実践的なノウハウが蓄積されるにつれて、市場は拡大し、規模の経済がコストの削減に役立つだろう。太陽光発電産業でそうであったように。

政府は資金提供やインセンティブを通じて、CCUSインフラの構築と改善を支援することもできる。例えば、産業クラスターの開発は、規模の経済を生み出すうえで特に有益である。

また、技術が主流になった後には、政府は炭素回収・利用・貯留を最も環境汚染の大きい産業に対する法的義務とすることを検討する必要があると私たちは考えている。企業が運営面および財務面で準備を始め、将来の気候変動関連法の要件を予算および長期的な事業モデルに組み込めるよう、できるだけ早く政策協議を開始することを提案する。

一部の政府は、CCUS開発への投資を強化するための取り組みをすでに開始している。米国はリーダーとして特筆すべき存在であり、エネルギー省に対して最近620億ドルの予算が計上されており、そのうち100億ドルが炭素回収、直接空気回収、産業排出削減に充てられている。また、カナダはCCUSプロジェクトのために26億カナダドルの税額控除予算を設けた。欧州では、英国、ノルウェー、デンマークも投資を行っている。政府がCCUS政策を国家的な優先事項とすることが極めて重要である。というのも、最近のIPCCの評価報告書は、前例のない規模の人道危機を回避したいのであれば、ネットゼロへの移行を遅らせることはできないと明確に示しているからである。

他の国々も追随しなければならない。政府のインセンティブが企業の投資コミットメントに実際に影響を与えることを示す証拠があるからである。また、私たちは西側諸国の政府に対して、エネルギー企業の超過利益に重税を課したいという誘惑に抗するよう警告する。そうした課税は、ネットゼロに向けた企業の投資を鈍らせる可能性があるからである。代わりに、化石燃料の採掘企業が、EORだけでなく、二酸化炭素を安全かつ恒久的に処分する技術への投資を奨励することを提案する。そのためには、次のような要件も考えられる。炭素の引き取り義務。

政府による取り組みがあるものの、政策立案者は、CCUSの技術開発、導入、運用に対するより広範な支援を緊急に提供し、気候問題に対する効果的な解決策としての役割を確実に果たせるようにする必要がある。

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