ネットゼロの達成:大規模導入に向けて直接空気回収のコストを引き下げる必要がある理由

Direct air capture is one of the most effective carbon dioxide removal technologies.
Direct air capture is one of the most effective carbon dioxide removal technologies.Image: CLIMEWORKS via REUTERS
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  • 2050年までに、ネットゼロを達成するために毎年最大100億トンの二酸化炭素を大気中から除去する必要があります。

  • 直接空気回収は、拡張性、永続性、検証可能性の点で、最高品質の二酸化炭素除去を提供できます。

  • しかし、直接空気回収を広く普及させるには、コストを1トンあたり600~1,000ドルから、200ドル未満まで引き下げる必要があります。

2050年までに、ネットゼロを達成するためには、毎年最大100億トンの二酸化炭素(CO2)を大気中から除去する必要があります。いくつかのネットゼロシナリオの中央値推計によれば、これは気候変動に関する政府間パネル(IPCC)が検討したものです。

二酸化炭素除去(CDR)技術なしにネットゼロを達成することはできません。これらの技術は、ネットゼロの「ネット」を実現するために不可欠です。これらの技術の中でも、直接空気回収(DAC)は、他のCDR手法と比べて大きな利点があります。

直接空気回収は、排出源での回収ではなく、任意の場所で大気中から二酸化炭素を抽出する技術であり、拡張性、永続性、検証可能性の点で、最高品質のCO2除去を提供できます。

さらに、DACの土地効率は植林の100倍以上であり、拡張性を高めています。加えて、直接空気回収は、排出物を何世紀にもわたって貯留することができ、すべての除去手段の中で最も永続的な手法です。

最後に、除去された二酸化炭素換算(CO2e)の量を追跡することは容易であるため、一部の自然ベースのソリューション(例:海洋アルカリ化)よりも検証可能性が高くなります。その結果、まだ初期段階ではあるものの、DACはネットゼロの実現において重要な役割を果たす可能性があります。

それにもかかわらず、政府やその他の関係者による支援が比較的少ないため、直接空気回収のコスト曲線に沿った低下が妨げられており、DACの潜在能力を十分に発揮できない危険性があります。

直接空気回収のコストを引き下げる必要がある

この技術が広く普及するためには、最終貯留を含むDACのエンドツーエンドの二酸化炭素除去コストを、現在の1トンのCO2あたり600~1,000ドルから、200ドル未満、理想的には100ドル近くまで低下させる必要があると推定しています。これは2050年までに実現する必要がありますが、できればそれより早く実現することが望まれます。

このコスト削減により、直接空気回収への需要が劇的に加速し、民間開発者がより多くの生産能力を構築するよう促され、この技術が世界にとって手頃な価格になるでしょう。

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しかし、コストを引き下げる要因となる知見や技術を引き出すためには、短期的に現在計画されている以上に遥かに大きな能力が必要となり、その前提として、生成されるカーボンクレジットの市場が存在するという期待が必要です。

この課題を解決するには、パラダイムシフトが必要です。私たちは、DACのコストを1トンのCO2あたり150ドル以下に引き下げることは可能だと考えていますが、そこに到達するのは容易ではありません。この目標を達成するには、いくつかの分野で早期かつ大幅な進展が必要であり、政府やその他の関係者(カーボン会計およびネットゼロ目標を設定する組織を含む)が役割を果たす必要があります。

BCGによる直接空気回収の規模拡大への支援

BCGは、バリューチェーン内の排出削減に向けた科学に基づく目標と並行して、高品質な二酸化炭素除去を購入することにより、2030年までに残存するすべての排出を除去することを約束しています。

具体的には、最も有望な先端技術を用いたカーボン除去ソリューションの規模拡大を支援したいと考えています。直接空気回収による二酸化炭素除去のリーダーであるClimeworksとは10年間のパートナーシップを締結しており、また、CarbonCapture Incとは5年間で4万トンのCO2eを除去するパートナーシップを締結しています。

これらは、BCGが脱炭素技術の推進に向けて締結したDAC契約のわずか2件であり、今後さらに複数の契約を締結したいと考えています。直接空気回収のリーダー企業と長期的なパートナーシップを築くことで、DACの潜在能力を引き出し、ネットゼロの世界に向けて前進することを目指しています。

直接空気回収のコストは大幅に低下する可能性がある

実際に、DACのコストは大幅に低下し、1トンあたり150ドルを下回るレベルまで下がる可能性があることが分かりました。

例えば、太陽光発電の設置コストは、過去40年間で90%以上低下しています。

直接空気回収のコストは、本来あるべき水準の約10倍になっています。Image: BCG

直接空気回収のコストについても、同程度の削減を実現する必要がありますが、その時間はおよそ半分です。これを達成するためには、投資、政府による支援、協業モデル、そして業界全体のより広範な関与を大幅に拡大する必要があります。

現状が続けば、DACのコストが1トンあたり300~400ドル未満に下がる可能性は低いと推定しています。当社のモデルによれば、コストを1トンあたり200ドル以下にするためには、資本コストのはるかに有利な改善、運用費用を抑えるインフラ支援、学習と初期の大規模導入を加速させる施策など、インセンティブが必要です。これらは2050年よりはるか前に実施する必要があります。

直接空気回収のコストを引き下げるには、迅速な導入、政策支援、インセンティブが必要です。Image: BCG

現在、生産量は、この技術を真に実用的なものにするために必要な能力を大きく下回っています。また、DAC施設は現在よりもはるかに大規模にする必要があります。さらなる利点として、このような建設活動は、個々の施設内および業界全体にわたって、大幅な規模の経済をもたらすでしょう。

経験曲線効果と共有学習により、設備投資コストは通常、生産能力が増加するにつれて低下します。ガスタービンの場合、生産能力が倍増するごとに、設備投資コストは15%低下しています。

DACが同様の改善を達成するならば、約1ギガトンの年間生産能力が必要になると推定しています。これには約2,000億ドルの追加の設備投資と運用費用が必要であり、コストを魅力的なものにするために、この技術を学習曲線に沿って十分に進める必要があります。

学習率が低い場合、投資額ははるかに大きくなります。例えば、学習率が13%の場合、投資額は2~3倍になります。これは、可能な限り共有学習を最大化する必要があることを示しています。

直接空気回収を実行可能なソリューションにするための方法

DACを気候危機に対処するための実行可能なソリューションにするには、いくつかの分野での取り組みが必要です。コストを削減して技術を魅力的なものにするための近期の施策は4つありますが、関係者はそれぞれの施策を同時に強力に推進する必要があります。これらは次のとおりです。

1. 共有学習を加速させ、コスト曲線をより速く下げる。

2. 資本要件に関しては、DACを公共事業のように扱う。

3. カーボン会計ルールを変更して、投資を大幅に増やす。

4. 最適な立地に焦点を当てる。

各施策の詳細な説明については、当社の完全版の刊行物をご覧ください:BCG.com。

低コストの直接空気回収は困難ですが、他のあらゆる革新的技術と比べて特別に困難というわけではありません。DACの改善の限界がどこにあるかを明確に述べることができる人はいません。しかし、一つ確かなことは、その重要性が極めて高いということです。

直接空気回収の施設を1ギガトンの能力まで拡大するのは容易ではありません。しかし、気候危機の深刻さを考えると、利用可能なあらゆる手段を用いてこの画期的な技術を拡大しないという選択肢はありません。私たちはこの課題に正面から取り組み、前進しなければなりません。

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