炭素回避技術の必要性:予防の1メガトンは治療の1ギガトンに値する

Investment in carbon avoidance assets also accelerates the technology that will become the enduring standard in our post-carbon future.
Investment in carbon avoidance assets also accelerates the technology that will become the enduring standard in our post-carbon future.Image: Getty Images/iStockphoto
このページは、生成AIにより自動翻訳されています。
  • 気候変動の影響を緩和するうえで、排出を未然に防ぐ利益は、排出済みのCO₂を後から取り除く利益を上回る。

  • つまり、災害救援に数千兆ドルを費やすことを防ぐために、炭素回避技術の開発に投資しなければならない。

  • 炭素回避資産への投資は、ポスト炭素時代における恒久的な標準となる技術の普及も加速させる。

米国の建国の父ベンジャミン・フランクリンは、もともと共有したのは、火災安全に関して故郷フィラデルフィア市に宛てた有名な「予防の1オンスは治療の1ポンドに値する」という助言である。この格言は、その後、自然災害から公衆衛生に至るまで、さまざまな分野の意思決定を導いてきた。

今こそ、この教訓を気候変動の影響の緩和に適用すべき時である。必要とされるギガトン規模では、炭素排出を防ぐことと排出済みの二酸化炭素(CO₂)を後から取り除くことの利益の差が非常に大きくなる。数兆ドルの投資が、今日、数千兆ドルの災害救援費を未然に防ぐことにつながる。

つまり、排出を増やさずに世界の人口が必要とする財やサービスを生み出す炭素回避技術の開発と展開に投資することを意味する。

気候変動への取り組みには、3つの方向性がある。排出しない新技術を採用すること、排出源でCO₂を回収すること、そして直接空気回収(DAC)によって大気中を循環するCO₂を取り除くことである。

私はこれを、水が噴き出す壊れた蛇口への3つの対処法にたとえている。蛇口を直す、漏れの下にバケツを置く、あるいは床に困れた水をモップで拭き取る、のいずれかである。

化石燃料を段階的に廃止することで、毎年何百万人もの命を救うことができる。
化石燃料を段階的に廃止することで、毎年何百万人もの命を救うことができる。
01:41

豊かな世界では、気候変動にあらゆる面から取り組むことは理にかなっている。しかし現在、我々は年間で最大3兆5,000億ドルの投資不足に陥っているマッキンゼーによれば、2050年までのネットゼロ達成に向けた取り組みにおいて、この状況が続いている。我々は、気候変動の最も壊滅的な影響を防ぎ、後戻りできない地点に至ることを避けるため、資源の優先順位を徹底的に決める必要がある。

これは、回避、排出源での炭素回収・貯留(CCS)、直接空気回収という3つの対策のうち、せいぜい2つを選ぶことを意味する。迅速かつ大規模で持続的な効果を得るためには、排出を直ちに抑制するために排出源での炭素回収を展開しつつ、将来のCO₂排出を回避できる技術に投資し、その技術の触媒となる必要がある。

炭素回避ソリューションへの投資は、公益事業、輸送、暖房の分野ですでに成功を収めている。太陽光、風力、電気自動車(EV)、ヒートポンプは、主に政府のインセンティブと資金拠出によって普及が進んでいる。

産業製造における新たな炭素回避技術は登場しているが、まだこうした施策の恩恵を受けられていない。効率的なDAC技術の研究開発は将来必要になるため意義があるものの、資金水準は導入の適切な時期に基づいて決定されるべきである。すなわち、産業の炭素回避技術は直ちに導入し、より効率的な手法が尽きた後にDACを導入すべきである。

最初の例えに戻れば、モップは必要であるが、回避可能な炭素が まだ大気中に放出され続けている今の段階で大規模にモップを配備することは、我々の現在の貴重な資源の最も優れた、最適な使い道ではない。

CCSは、産業排ガス中のCO₂濃度が高いため、短期的に効率的な選択肢である。その濃度は、13%から30%に及び、DACよりもはるかに安価な浄化を可能にする。一方、大気中のCO₂濃度は.04%である。これにより、最善の選択肢である炭素回避技術を拡大する時間も確保できる。炭素回避技術は、結局のところより安価で、資源効率が高く、今後数十年にわたる排出を防ぐことができる。

炭素回避はより費用対効果が高い

既存の産業プロセスにCCSインフラを追加すると、資本支出と運営費は必ず増加する。例えば、今日の一般的なポルトランドセメント(OPC)製造では、セメント1トンの生産ごとに、ほぼ1トンのCO₂が排出される。

すべてのOPC工場を脱炭素化するには、同等の規模のCCSプラントを追加で設置する必要がある。炭素回避技術は、これらの浄化コストを回避し、拡大後にはコスト同等でモノを供給することを可能にする。

同社(Sublime Systems)では、化石燃料で運転するキルンと石灰石を使う代わりに、電解槽と非炭酸塩鉱物を用いてセメントを製造する電化生産プロセスで、このルートを採用している。

多くの回避アプローチと同様に、Sublimeのプロセスは、規模を拡大すれば現在の高排出の選択肢とコスト同等の製品を生み出し、下図が示すように、CO₂排出を費用対効果高く削減する。

Sublime Cement、炭素回収・貯留、直接空気回収によって削減されるCO₂のコストの比較。Image: Sublime Systems

炭素回避は資源効率が高い

気候変動との闘いは犠牲を伴うものだと捉えられがちだが、多くの炭素回避技術は、同等の品質の製品を、多くの場合より高いエネルギー効率で生み出す。鉄鋼生産における電気アーク炉と直接還元鉄、建物向けの電気ヒートポンプ、そしてVia Separationsのような新たな産業廃水ろ過プロセスは、その好例である。

我々は、排出削減のために金融資本を賢く使うだけでなく、依然として限られた再生可能電力の使い方にも賢明でなければならない。我々は(現時点では)、その多くの需要を満たすのに十分な再生可能エネルギーを持っていない。実際、2050年のネットゼロを達成するためには、再生可能エネルギーの導入を3倍にする必要がある。

その間、我々は、キロワット時(kWh)あたりに削減されるCO₂量を比較することで、貴重な再生可能電力をどこに配分するかを決めなければならない。この点で、炭素回避技術は優位性を持つ。

Sublimeのセメント製造プロセスは、化石燃料による排出を削減するだけでなく、炭素集約型の石灰石からの排出も回避するため、再生可能電力の特に効果的な利用法である。これにより、EV、ヒートポンプ、水素を含む他の多くの炭素回避技術よりも、kWhあたりの脱炭素効果がさらに大きくなる。

さまざまな技術におけるクリーン電力1キロワット時あたりに回避されるCO₂の影響の比較。Image: Sublime Systems

未来のクリーン技術

炭素回避資産への投資は、数十年にわたる将来の排出も排除すると同時に、ポスト炭素時代における恒久的な標準となる技術の普及を加速させる。

インドとアフリカはいずれも、2050年までにセメント生産量を2018年の水準から およそ3倍に拡大すると予想されている。一方、セメント工場と鉄鋼工場は50年から100年の稼働を前提に設計・建設されている。これらの産業で炭素回避技術の導入を迅速に進めれば、発展途上国が集中的だが、おそらく汚染の多い成長期に入るなかで、今後1世紀分の排出を防ぐことができる。

産業製造の回避技術によって生み出される炭素クレジットは、触媒的かつ持続的な効果をもたらすにもかかわらず、今日では炭素回収によって生み出されるクレジットより低く評価されており、排出してから浄化するという逆向きのインセンティブを生んでいる。

任意市場では、DACクレジットは1トンあたり最大600ドルで取引される一方、技術を活用した炭素回避クレジットは1トンあたり約10ドルと評価されている。これは、検証が難しい森林など自然を基盤とする解決策のクレジットと同程度の水準である。

米国の45Q税額控除は、排出源での回収によるCO₂に1トンあたり85ドル、DACによって除去されたCO₂に1トンあたり180ドルの価値を与えている。効率化や回避技術によって回避された炭素には0ドルしか与えられない。これにより、ポスト炭素世界のための恒久的な解決策から、重要な財務資源と知的資源が他へ振り向けられている。

私は政策立案者と経営者に対し、政策を策定し資源を配分する際には「蛇口の漏れ」という比喩を考慮するよう強く求める。可能な限り、炭素回避技術の開発と展開に投資するよう強く求める。

少なくとも、技術に依存しない炭素クレジットを採用し、CO₂を回収・貯留する1トンと同等、またはそれ以上に、回避したCO₂1トンの価値を評価するよう強く求める。

炭素回避技術の拡大に適時成功すれば、最終的には大気からCO₂をモップで拭き取る必要がなくなるかもしれず、さらに深刻な解決策である気候適応とレジリエンスへの投資も必要なくなるかもしれない。つまり、私の蛇口の漏れのたとえで言えば、水没した部屋を進む、あるいは脱出するための方舟を造ることになる。

ライセンスと再掲載について
世界経済フォーラムの寄稿文は、クリエイティブ・コモンズ表示-非営利-改変禁止 4.0 国際ライセンスおよび同フォーラムの利用規約に従い、再掲載が可能です。