大気中の二酸化炭素（CO₂）濃度の上昇が気候変動と地球温暖化を加速させていることを、これまでになく多くの人が強く認識している。それにもかかわらず、食品メーカーは、さまざまな製品に使われるこのガスがほぼ底をついたと深刻な警告を発している。製品には、たとえばビールからクランペットまでがある。当然、余分なCO₂を大気から回収して使えばよいのではないか、という疑問が生じる。
ダイレクト・エア・キャプチャーと呼ばれるプロセスを使えば、実際に大気からCO₂を取り出すことができる。実際、世界各地には、スイスの企業やカナダの企業など、すでにこのプロセスを実施できる企業が複数ある。理論上は、問題を貴重な資源に変えられる可能性があり、ほかに天然資源が乏しい開発途上国では特に有望だ。
問題はコストだ。大気中のCO₂は気候に悪影響を及ぼしているが、相対的に見ると大気中のCO₂分子は非常に少なく、吸い出すには多額の費用がかかる。しかし、炭素排出量の削減に役立ち、産業向けの新たなCO₂供給源にもなる別の解決策があるかもしれない。
すべては濃度とエネルギー消費の問題だ。空気（大部分は窒素と酸素で構成される）に含まれるCO₂の量は、約400ppm、つまり0.04%だ。空気中の分子のサンプルを5,000個のボールが入った袋にたとえると、CO₂はわずか2個だ。それを袋から取り出すのは非常に難しい。
CO₂は、ガスと分子レベルで物理的に相互作用するか、結合する吸着材を使って回収できる。空気から実用的な量のCO₂を回収するには、吸着材に通すために膨大な量の空気を圧縮する必要があり、そのためには多くのエネルギーが要る。
発電所の排ガスは、よりCO₂濃度の高い供給源だ（そして、総炭素排出量の大きな割合を占める排出源でもある）。炭素回収・利用技術の開発を促すコンテスト「Carbon XPRIZE」では、最終候補10組が選ばれ、大気ではなく発電所からCO₂を回収することに取り組んでいる。
しかし、発電所の排ガス中のCO₂濃度は通常約10%（5,000個中600個のボールに相当）で、空気中よりはるかに高いものの、現在の技術でガスを精製するためにCO₂を回収するのは、依然として高コストだ。また、排ガス中の水蒸気も取り除く必要があり、そのためにはさらに多くのエネルギーが必要になる。
より有望な供給源
大気中のCO₂濃度を下げる重要性が高まったり、大規模な再生可能エネルギー源がある遠隔地でガスを生産する必要が生じたりすれば、ダイレクト・エア・キャプチャーは実用的な技術になる可能性がある。しかし現時点では、CO₂濃度がより高く、より低コストで利用できる供給源がある。
たとえば蒸留所や醸造所では、水分を除去すれば純度の高い（99.5%超）ガスが副産物として生じる。セメント工場、製鉄所などのプロセス産業でも、比較的高いCO₂濃度が見られる。個々の工場やプラントからCO₂だけを回収する小規模な設備を建設すれば、新たなガス供給源をより安価に確保できる。また、自社の工程で使うCO₂を必要とする工場にとっても、良い投資となる可能性がある。
現在のCO₂不足は、主に食品・飲料業界に影響を及ぼしている。しかし、危険な気候変動の一因となる廃棄物を市場価値のある物質に変える手段として、ほかの産業でもCO₂を利用しようとする動きが強まり始めている。たとえば、化石燃料ではなくCO₂分子を原料として作られた化学品や建材がすでに販売されている。鉱物骨材の中には、製造に使われる炭素より多くの炭素を実際に回収するものもある。
こうしたCO₂利用技術がさらに普及すれば、ガスの需要が増え、より地域に根ざした生産の必要性も高まるだろう。未来の鍵は、廃棄物を商品へと変えることにある。
