新たな研究によると、ニュージーランドの地熱井は二酸化炭素の恒久的な貯留に活用できる可能性があります。
このプロセスでは、二酸化炭素を地下に注入し、鉱物と反応させて固体の炭酸塩を形成します。
研究によると、各井戸の貯留量は車60万台を道路からなくすのに相当し、その費用は1トン当たり最低55米ドルとなる可能性があります。
このため、地熱を利用した炭素除去は最も安価な選択肢の一つであり、ニュージーランドの気候目標達成に役立つ手段となる可能性があります。
二酸化炭素（CO₂）を大気中に放出することが気候に悪影響を及ぼすのは明らかです。しかし、数十年前に排出された温室効果ガスを除去して、被害の一部を元に戻すべきなのでしょうか？
気候変動に関する政府間パネル（IPCC）はそう考えているようです。同パネルの最新報告書は、社会が気温上昇を2℃以上にしないことを目指すなら、CO₂の除去が欠かせない取り組みだと強調しています。
これは炭素回収・貯留とは異なり、化石燃料の燃焼を相殺しようとするものではありません。また、新たな森林を植えて伐採しないことで得られる除去に限られるものでもありません。二酸化炭素除去には、大気中からガスを取り出して恒久的に閉じ込める、土地利用型や工学的なあらゆる手法が含まれます。
ただし、排出削減を避ける口実にはなりません。脱炭素化、つまり社会が化石燃料から脱却することは依然として不可欠ですが、その進み方は十分に速くありません。
大気中のCO₂除去、いわゆるネガティブエミッションは、何世紀にもわたる蓄積を一部巻き戻し、脱炭素化に向けた時間を稼ぐことができます。そして、この取り組みでニュージーランドはリーダーになれると私たちは考えています。
地熱資源と森林資源を考慮すると、私たちの推計では、ニュージーランドは毎年、大気中から最大300万トンのCO₂を除去できる可能性があります。これは車60万台を道路からなくすのに相当します。
地熱システムへのCO₂注入
車や煙突から排出されたCO₂は、広大な大気中にただちに極めて低い濃度で拡散します。空気を構成する分子2,400個につきCO₂はわずか1個（約420 ppm）で、再びろ過して取り除くのは困難です。
樹木は光合成のために空気中のわずかなCO₂分子を取り込みます。海洋もCO₂の除去に優れていますが、その結果、海水の酸性度が高まり、サンゴ礁にとって好ましくありません。
科学者たちは、大気中のCO₂を除去する独自の技術を開発してきました。現在、実用化には高い費用がかかるものがほとんどです。しかし、十分に発達した地熱産業と林業を生かせば、ニュージーランドは世界のどこよりも安価にCO₂を除去できる可能性があると私たちは考えています。
世界経済フォーラムは、エネルギー転換をどのように推進しているのでしょうか？
エネルギー・素材センターは、エネルギー、素材、産業システムを形づくる複雑な移行を理解するため、リーダーたちをつなぎます。また、エネルギー安全保障、手頃な価格、持続可能性がどのように交わるのかを探る場を提供しています。
バリューチェーンや地域を越えた協働を通じて、同センターは共通の道筋を示し、安全で低炭素かつ公正な移行に向け、パートナーが実践的な解決策で足並みをそろえられるよう支援します。
過去60年間にわたり、私たちは地下数キロから熱水を取り出し、発電に使った後、冷えた水を再び地下に戻す技術を磨いてきました。さらに、地熱業界はすでに難しい（そして費用のかかる）工程を済ませ、地熱水とともに湧き上がるCO₂を回収して地下に再注入する方法を確立しています。
残念ながら、地熱システムは時間とともに冷えていきます。新たな井戸を掘らなければ、稼働を続けるごとに、10年単位で発電量が減少します。この減少分は、丸太や林業廃棄物を燃やして地熱水をさらに加熱し、発電量を増やすことで補えます。
このバイオマスは優れた燃料です。カーボンニュートラルであり、排出されるCO₂は地下ではなく大気に由来するからです。また、林業には丸太の供給、輸送の仕組み、ノウハウがすでにあり、いずれもコストの抑制につながります。
しかし、燃やした木材から出るCO₂を大気に戻す代わりに、地熱水に溶かしてから地下に送ることができます。後に浮上して漏れ出す可能性のある純粋なCO₂を注入する化石燃料関連の炭素回収事業とは異なり、炭酸水はわずかに重くなります。
複雑なプロセスですが、最終的には地熱システムを、再生可能電力も生み出す炭素吸収源に変えることができます。
予算に見合った脱炭素化
気候変動のような巨大な問題に取り組む際、政府は排出削減にどれだけ支出できると有権者が認めるかを見極める必要があります。そのためには、脱炭素化のコストを測ることが有効です。
排出削減の多くは、より新しくクリーンな技術に切り替える選択です。ある削減コストに関する研究では、ガソリン車から電気自動車への切り替えは、大気中へのCO₂排出を1トン防ぐために700米ドルを支払うことに相当すると推計しています。
私たちは最近、さまざまな地熱技術の脱炭素化コストを算出しました。天然ガスから地熱発電に切り替えると、CO₂排出を1トン抑えるのに約250米ドルかかることが分かりました。地熱にバイオエネルギーを追加してCO₂除去も行うと、1トン当たり150米ドルに下がります。さらに、地熱発電所と井戸の費用がすでに支払われていれば、アオテアロア（ニュージーランド）の私たちにとって有利な点ですが、1トン当たり最低55米ドルまで下がる可能性があります。
排出責任を果たすための費用という観点では、地熱を利用した炭素除去は最も安価な選択肢の一つです。
政府は、パリ協定の目標達成に向けて今から2030年までに数十億ドルを支払う必要があるかもしれません。国内の炭素除去産業は、戦略的な強みとなる可能性があります。特に、皆伐林業に対する社会的な容認が失われ続ける中では、その意義が高まります。
CO₂除去の課題
現時点で最大の障壁はコストです。経済的な不確実性を理由に、国連の主要な気候関連機関は工学的手法による炭素除去に反対する立場を示しました。
しかし、楽観できる理由もあります。近年の風力エネルギーと太陽光発電の歴史は、技術の普及が進むにつれてコストが大幅に下がり得ることを示しています。低コストという強みを持つニュージーランドには、世界がCO₂除去の学習曲線を進むペースを加速させる機会があります。
もう一つの懸念は、排出量の相殺に焦点を絞りすぎると、気候への影響が大きい汚染者が責任を免れるおそれがあることです。これは、総排出量の削減と正味排出量の削減の間にある緊張関係です。政府はこの問題に対処するため、排出量取引制度を見直していますが、過去の被害を元に戻すには、世界全体でなお数十億トンのCO₂除去が必要です。
土地の利用可能性や食用作物との競合によって、炭素除去に使えるバイオマスの量は限られると主張する人もいます。狭い意味では確かにそうですが、ニュージーランドは現在、毎年数千万トンの木材を伐採しながら、4,000万人を養うのに十分な食料を生産しています。
これが奇跡の技術ではないという批判は正しいでしょう。炭素を大量に消費してきた何世紀もの活動が残した気候への影響を元に戻すには、あらゆる種類の炭素除去が必要です。
ダナイトと呼ばれる岩石の利用など、ほかの研究プロジェクトも進行中です。この岩石を農地に散布すると、風化する過程で炭素を固定できます。また、一般的な鉱物のかんらん石を使って空気中からCO₂を直接回収する研究や、海洋堆積物の炭素貯留能力を高める研究も進められており、特にフィヨルドランドでは注目されています。
現時点で重要な未知の点は、国民がこれを望んでいるかどうかです。決断を先延ばしにするのは簡単ですし、国際的な炭素取引が慎重な検討を要する複雑な課題なのも事実です。しかし、CO₂除去は何十年も先に成熟する空想科学ではありません。すでに始まっています。
