カーボンニュートラルな製造は実現可能:その方法とは

Carbon-neutral manufacturing processes are possible with technologies that are currently on the market
Carbon-neutral manufacturing processes are possible with technologies that are currently on the marketImage: GEA
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  • エンジニアリングと製造業は、ネットゼロの達成に不可欠な貢献を果たすことができます。

  • エンジニアは、炭素排出量の削減、エネルギー効率の向上、顧客との関係強化に注力しなければなりません。

  • innocentが新たに建設したロッテルダムのジュース工場のような施設は、現在市場で入手できる技術を使って、大規模なカーボンニュートラル製造プロセスが実現可能であることを示しています。

気候変動をめぐる政治プロセスが遅々として進まないなか、世界中の企業が炭素排出量の削減に向けて取り組みを強化しなければならないことは明らかです。製造工場、機械、そして高度な生産プロセスは、あらゆる場所で世界の価値創造の中核を担っているため、エンジニアリングと製造業はネットゼロの達成に不可欠な貢献を果たすことができます。

朗報なのは、すでにある技術とノウハウを活用して、地球温暖化を大幅に抑え、ネットゼロ排出を実現できることです。カーボンニュートラルな製造を実現する道のりを加速させるため、私が重要だと考える優先事項は3つあります。これらを一貫して実行することが条件です。

1. 私たちは、あらゆる努力を次のことに集中させなければなりません。温室効果ガス排出量の最小化。時間とともに大きな効率向上につながる何千もの小さな改善から、気候中立を目指した大規模な産業施設やプロセスの根本的な設計・改良まで、利用可能なあらゆる改善策を活用しなければなりません。

確立された慣行を見直し、あらゆる側面を精査する必要があります。同じ性能を維持しながら、ステンレス鋼などの原材料の使用量を減らせるでしょうか。生産プロセスで生じる廃棄物をさらに再利用するにはどうすればよいでしょうか。あるいは、もっと望ましいのは、そもそも廃棄物を出さないことです。この問いかけは自社の事業活動の範囲内にとどまりません。サプライヤーにも同じ取り組みを促し、場合によっては求める必要があります。これは、温室効果ガス排出量のかなりの部分がサプライチェーンで発生しているため、極めて重要です。

2. カーボンニュートラルな製造を実現するには、エネルギー効率を最優先にしなければなりません。ネットゼロへの道筋を世界が進むうえで、エネルギー効率の改善が極めて重要な役割を果たすことは間違いありません。特に、加工工場では暖房と冷房がエネルギー消費の大部分を占めることが多いため、早急に取り組む必要があります。その割合はしばしば50~90%に達します。

最先端のヒートポンプ技術を導入すれば、製造業者は冷却で生じた廃熱を回収し、温度を高めて、ほかの生産用途に適した熱を生み出すことができます。私たちの経験では、高効率ヒートポンプによって製造業者はエネルギー使用量を抑え、CO2排出量を大幅に削減できます。その削減幅は最大で50%以上に及びます。グリーン電力を使えば、排出量はゼロになります。

ヒートポンプは、地下水、下水、空気、またはプロセス熱などの熱源から低温の熱を取り込み、温度を高めて、地域熱供給や生産プロセスに利用できるようにします。Image: GEA

ヒートポンプは独自の能力を備えているため、産業の生産プロセス以外でも活用でき、利用が広がっています。その好例が地域熱供給です。ヒートポンプによって、廃熱を活用し、より持続可能な熱供給を実現する革新的な方法が可能になります。これにより、多くの家庭や企業に熱を供給できます。

3. 私たちは、顧客との関係をより緊密に築くことに注力しなければなりません。エンジニアリング企業が排出量を抑えるためにサプライヤーと緊密に連携する必要があるのと同様に、顧客ともさらに深く関わる必要があります。

顧客は一社一社異なります。信頼に基づくパートナーシップを築くことが、経済面でも環境面でも優れた、顧客に合わせた解決策を実現する最善の道です。最適な体制を整えるには、初めから優れたチームワークが欠かせません。統合的なアプローチがなければ、工場は部分ごとに計画・建設され、個々のプロセスは、改善されるとしても、孤立したまま改善されがちです。つまり、大幅な効率向上を実現するには、設計プロセスの早い段階で、システム全体を見渡すエンジニアリングのノウハウを取り入れることが不可欠です。

こうした全体的なアプローチが、より持続可能な成果につながる具体例が、スムージー・ジュースブランドのinnocentが建設した、世界初のカーボンニュートラルなジュース工場「the blender」です。GEAの支援を受けて、innocentのロッテルダム工場は食品業界における工場設計のベンチマークとなりました。実際、このプロジェクトは、上述した3つの優先事項を組み合わせる可能性を示しています。

innocentの工場は、当初からエネルギー消費と廃棄物を最小限に抑え、資源効率を最大化するよう慎重に設計・建設されました。そのため、プロセス、冷却、暖房の専門家があらゆる段階で協力する必要がありました。ジュース製造の全工程を個々の要素に分解し、最適化しました。工場のあるプロセスで回収されたエネルギーは、工場内の別の場所に送られます。たとえば、ヒートポンプが冷却で生じる廃熱を回収し、殺菌などの別の工程で活用します。

大規模なカーボンニュートラル製造プロセスの実現は、遠い将来の話ではありません。現在市場で入手できる技術を使って、すでに実現可能です。もちろん、技術だけで課題を解決できるわけではありません。経験とノウハウに加え、プロセスを厳格に改善し続ける姿勢も必要です。また、エンジニアリング企業には、従来どおりのやり方を超える意欲を持つパートナーが必要です。最善の成果を得るため、プロジェクトの早い段階から完了まで協力して取り組むパートナーです。

今こそ、地球と次の世代の未来に責任を持つときです。エンジニアリングや製造業のような主要産業は、すでに大きな変化をもたらすことができます。緊密な協力と高い技術力を生かせば、ネットゼロに向かう世界の歩みを加速できます。気候変動を食い止めることは、すべての人に関わる課題です。エンジニアである私たちにとって、これは大きな意欲をかき立てる挑戦です。

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