CO2利用は炭素回収の拡大を促進できるか?

Carbon capture will be a crucial element to achieving global decarbonization.
Carbon capture will be a crucial element to achieving global decarbonization.Image: Freepik.com
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  • 現在、世界で発表されている炭素回収能力のうち、利用を伴うものは5%未満です。

  • 二酸化炭素の利用は炭素回収の採算性を高める可能性がありますが、大きな障壁があります。

  • 「強気」と「弱気」の両方の見方を示し、この有用性が期待される資源の再利用を妨げている要因を考察します。

理論上、回収した二酸化炭素(CO2)を単に貯留するのではなく利用すれば、回収プロジェクトの採算性が改善し、導入が促進されるはずです。しかし現在、世界で発表されている炭素回収能力のうち、利用を伴うものは5%未満です。

では、この有用性が期待される資源の再利用を妨げているものは何でしょうか。

炭素回収が重要な理由

気候変動の影響を最小限に抑えることと整合する時間軸で世界の脱炭素化を実現するには、炭素回収・利用・貯留(CCUS)の大規模な展開が欠かせません。私たちの基本シナリオは、世界の気温上昇が2.5℃となる経路に相当し、2050年までに年間20億トンのCCUSと工学的なCO2除去が必要となります。

一方、2050年ネットゼロシナリオでは、2100年までに世界の気温上昇を1.5℃未満に戻すことを想定しており、この量は年間70億トンに増加します(下図参照)。

ネットゼロシナリオでは、2050年までに70億トンを超える炭素回収能力が必要となる。

利用が重要な理由

残念ながら、現在のインセンティブでは、一部の分野で炭素回収・貯留(CCS)の広範な利用を促すには不十分です。政府の支援に加え、事業開発者には収益を増やし、プロジェクトの採算性を高める別の手段が必要です。

収益を得る方法としては、クレジットの創出(任意市場またはコンプライアンス市場でCO2除去を販売)や製品プレミアムが挙げられます。しかし、グリーンプレミアムや炭素除去の確立された市場は、まだ大規模には存在せず、いずれにしても予測が非常に困難です。

もう一つの方法は、CO2の販売または変換によって収益を得ることです。CO2は、e-fuelの製造など、さまざまな用途に利用できます。CO2利用の経路が競争力を持てば、プロジェクトに持続可能な長期収益をもたらし、CCSおよび二酸化炭素除去(CDR)の導入拡大を支える可能性があります。CDRとは、大気中からCO2を正味で除去するために用いられるあらゆる技術を指します。

強気の見方

理論上、利用は大規模なCO2コモディティ市場の創出を通じて、CO2回収の導入拡大を可能にします。

  • 鉱物化と植物への共供給:高純度石灰石への変換や植物への共供給を含む経路は、すでに技術的に成熟しており、従来の方法と比べてもコスト競争力があります。

  • e-炭化水素の製造:CO2を炭化水素に変換する経路は、バイオ燃料原料の供給不足を補い、海運や航空向けにそのまま使用できる代替燃料を提供する可能性があります。

  • コモディティの代替:回収したCO2を低排出プロセスで利用すれば、高排出プロセスで生産されたコモディティを代替し、追加の排出削減につなげられる可能性があります。

  • 既存の生産設備への共供給:メタノール製造などの従来型の経路では、設備投資を最小限に抑えながら、生産の一部を選択的に脱炭素化する共供給の機会があります。

弱気の見方

回収したCO2にはさまざまな用途が考えられますが、他のCCS収益源や従来型の製造方法と競争できない可能性があります。

  • 潜在的な規模の限界:世界の地下CO2貯留可能量は約15兆トンに上り、利用の潜在規模を大きく上回ります。

  • 政策面での不利:利用への政策支援は貯留より弱く、現時点で、欧州連合が法制化したCO2利用義務は他に例がありません。ただし、対象は航空用e-fuelに限られています。

  • コストの問題: e-fuelの製造経路は未成熟で、高価なグリーン水素と再生可能電力に依存しています。e-fuelが従来燃料と直接競争できるようになるのは、2040年までには見込まれていません。

  • 未成熟な市場:脱炭素化されたコモディティは、まだ大規模に商業化されていません。脱炭素化製品の価格プレミアムが高いコストを正当化するかどうかも、依然として不透明です。

  • 共供給の限界:CO2の共供給による部分的な脱炭素化は低コストで実現できますが、生産全体の脱炭素化には費用がかかり、対象範囲と量も限られます。

総じて、CO2を炭素回収の導入を広く支える有効な手段とするには、原料と技術のコスト低下に加え、強力な政策インセンティブの整備が不可欠です。

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