手頃な価格の再生可能エネルギーへのアクセスとその導入は、重工業の脱炭素化を実現する鍵となります。
最も汚染の大きい分野を浄化するために必要な技術（鉄鉱石の還元に用いる水素、船舶の燃料となるグリーンアンモニア、炭素回収・貯留など）は、利用できないか、まだ商業的に実現可能ではありません。
低炭素排出技術や循環型製品の供給に報いるとともに、バイオベース技術を推進する市場環境を育成する必要があります。
上記の2050年ネットゼロ排出シナリオにおいて、産業部門の排出量は2.3%減少し、年率で2030年までに6.9ギガトンのCO2に減少します。産業生産の増加が見込まれるにもかかわらずです。産業部門のエネルギー消費は過去20年間で大幅に増加しており、2010年から2019年にかけて平均で年1%増加しました。これは産業製品の需要およびCO2排出量の増加と並行しています。国際エネルギー機関の産業トラッキング報告書2021によると、ネットゼロ排出シナリオでは、産業生産が拡大すると見込まれるにもかかわらず、2030年までのエネルギー使用の増加は年率約0.9%に抑える必要があります。
再生可能エネルギーとエネルギー効率の向上は、製造業および重工業の脱炭素化の取り組みを支える鍵です。再生可能資源は、より低い炭素フットプリントを持つ製品の原材料としても利用でき、バリューチェーンの循環性の文脈において炭素ループを閉じる上で重要な役割を果たし得ます。低炭素および再生可能水素を含む豊富な再生可能エネルギーと、エネルギーと生産拠点を結ぶ関連インフラは、排出ゼロの産業を実現するための前提条件です。
産業界と政府の規制は、再生可能エネルギーおよび関連インフラの拡大をますます支持していますが、経済的に実行可能な利用を促す政策手段があれば、より迅速な導入が進むでしょう。これには、低炭素排出技術（LCET）の開発と導入に対し、プログラムや公的資金支援の形で、あらゆる排出削減の潜在的取り組みを認めることが必要です。
脱炭素化に不可欠な要素としてのエネルギー効率
エネルギー効率とは、同じ作業をより少ないエネルギーで行うこと、すなわちエネルギーの無駄を排除することを指します。エネルギー効率は、温室効果ガス排出の削減、エネルギー輸入需要の低減、そして家計および経済全体のコスト削減など、さまざまな利点をもたらします。産業のエネルギー消費の3分の2は熱利用に充てられますが、注目されるのは多くの場合電力です。エネルギー集約度が高まるにつれ、企業の脱炭素化において熱利用の重要性は増しています。
教授アレクサンダー・ザウアー、ドイツのシュトゥットガルト大学生産におけるエネルギー効率研究所の所長であり、ドイツのフラウンホーファーIPAのは、エネルギー効率の重要性が現在ほど産業界で高く評価されたことはないと考えています。本稿では、エネルギー効率指数を開発し、エネルギー転換を主導する「コペルニクス・プロジェクトSynErgie」を率いるザウアー氏に、エネルギー転換に関する問題について話を聞きました。エネルギー効率指数を開発し、また、コペルニクス・プロジェクトSynErgie（エネルギー転換に向けた最大規模の科学プロジェクトの一つ）を主導しています。
エネルギー効率指数を開発したきっかけは何でしたか。製造・生産の現場において、エネルギー効率はどのように脱炭素化の取り組みを可能にしますか。
エネルギー転換計画の初期段階では、エネルギー効率はおおむね見過ごされてきました。私たちの目標は、一般的なエネルギー効率の重要性を強調すると同時に、特に製造・生産の文脈におけるその重要性を明らかにすることでした。生産部門は、製品を効率的に製造するだけでなく、他の部門への影響も考慮すべきであるため重要です。
生産におけるエネルギー需要を削減することは、全体のエネルギー需要の低減に寄与し、結果として再生可能エネルギーの割合を大幅に自動的に高めることができます。エネルギー効率の向上は、地域レベルでのコスト管理を強化する触媒となり、価格ショックや供給安全保障の観点から、生産をより強靭にします。
この指数は、産業部門が現在どこにいるのか、将来どこを目指すのか、そしてそこに到達するための計画と障害が何かを示すことを目的としています。埋めるべき知識のギャップは依然として大きく（例：分野横断的技術）、重要な意思決定を行う政策立案者は、政策と資金を適切に講じるためにこれらのギャップを把握する必要があります。本研究の目標は、エネルギー転換を推進する公共部門および民間部門の関係者に対し、情報の収集と、意思決定のためのエビデンスに基づく助言を提供することです。
気候目標を達成するための革新的技術的解決策の可能性
低炭素排出技術とは何ですか。2050年までのネットゼロ排出目標を達成するために、これらの技術への投資が重要なのはなぜですか。
低炭素排出技術（LCET）とは、最先端の代替技術と比べて排出強度が低いことを特徴とする革新的な技術的解決策を指します。ある意味では、環境への影響に重点を置いた最高水準の技術と見なすことができます。当初の性能に関する約束を果たしつつ、経済的な代替技術として機能すべきです。
成長主導型経済学という一般的理念の放棄は、短期的にも中期的にも期待できないため、生物多様性を育む人類の生息環境を守ることが全体的な目標である場合、私たち国際社会はこうした技術の開発に依存しています。産業部門は世界の人為的な温室効果ガス排出の大きな割合を占めているため、社会の消費需要を満たしつつ、産業生産の資源投入量（ひいては排出量）を低減することが緊急に求められています。
LCETの例は多岐にわたり、利用可能な資源の利用率を高めること（ヒートポンプ、コージェネレーションなど）、生産要素の一次需要を減らすこと（DCスマートグリッド、インテリジェントかつデジタル化された施設管理など）、避けられない排出を利用すること（炭素回収・利用）、または再生可能資源（太陽光発電、地熱暖房、水素など）から望ましい製品を生み出すことが含まれます。その他の利用可能な技術については、当社の研究をご参照ください。
どのような政策変更があれば、低炭素および循環型製品のバリューチェーンへの供給を奨励する市場環境を育成できるでしょうか。
ここに挙げたすべての解決策には共通点があります。それらは最低基準、報告義務、または市場主導型の仕組みのいずれかを含んでいます。一般的に、罰則から報奨制度への移行が有益であるかもしれません。規制によってすでに多くのことが達成されていますが、特に排出量取引や排出コストに関して、計画可能性を確保する要素が必要です。
「LEMEアプローチ」（適格な製造業者および機器のリスト）とは、技術がカテゴリー内で最良のものである場合にのみ、資金や補助金の対象となる手法を指します。例えば、最も効率的なポンプ上位5機種のみが資金提供プログラムの対象となります。別のアプローチとしては、調達規則があり、単位あたりのエネルギー消費量や炭素フットプリントなどの財務的・技術的要素だけでなく、環境要素も考慮する必要があります。公共部門については、ドイツの新政権が、調達においてこのような手法の導入を検討しています。しかし課題は、民間部門の関係者にこれを強制的に課すことです。代わりに、そのようなシステムを採用することの利点を理解してもらい、関係者の賛同を得ることが解決策となるでしょう。
循環型経済は、製品の修理可能性や予備部品の入手性を高め、廃棄物を削減するとともに、廃棄物を設計上の欠陥として扱うことを含む、より分散型かつ包摂的なシステムを生み出すことを目指す新たな概念です。市場の観点から見ると、中間製品や原材料の供給不足はすでに課題となっており、より良いリサイクルを促しています。
新製品の開発には、市場に投入されるまでに時間がかかります。炭素中立の達成を可能にする製品を確保するため、製品には、埋め込み炭素フットプリント（pcf）および想定されるエネルギー使用量、ならびに修理可能性の要件を表示するか、あるいは2050年との適合性試験（EUのネットゼロ目標）を受けることが求められるシステムが必要です。そのような製品に、その適合性を確認するラベルが付与されれば、こうした効率的なLCETの開発をさらに早期に加速させるインセンティブを生み出すことができます（ドイツのネットゼロ目標（2045年））。
イノベーションを解き放つための市場条件の整備
既存システムと比較した投資回収期間およびライフサイクルコストを考慮すると、これらの技術が化石燃料と比べてより競争力を持つよう、公的資金および投資を奨励する必要があります。関係者はどのような機会を活用できるでしょうか。
当社のエネルギー効率指数に基づき、需要側の支援を最適化する必要があるとの結論に至りました。なぜなら（マイクロ企業やエネルギー集約型企業を除き）資金を得ることよりも、投資を決断することが問題となっているからです。プロジェクト計画コストの軽減、特に投資リスクの低減への支援は、これらの課題の一部を解決し得ます。さらに、公的な計画および承認プロセスの期間を短縮することも大きな違いをもたらすでしょう。
ライフサイクルコストと投資回収期間に関しては、投資および運用コストに基づく償却のみを考慮するのではなく、効率的な技術の導入によって回避される炭素コストも企業が考慮できるよう支援することが、より体系的な要件となります。ネットゼロ排出を達成するためには、従来の2～3年ではなく、目標年に向けて（排出コストを含む）費用対効果の高い対策の組み合わせを最適化することが理にかなうでしょう。
EUグリーンディールの文脈において、さまざまな温室効果ガス規制が登場しており、EUグリーンディールおよび再生可能エネルギー指令（RED）があります。新興経済国や新興市場からどのような規制や立法措置を想定していますか。
新興経済国および新興市場は、発展し、先進経済国に追いつくための余地を必要としています。同時に、先進経済国が経てきた排出集約型の段階をすべて飛び越える可能性もあります。これらの国々には、こうした進歩を今日の実現可能な技術へと加速させるための手段が必要であり、そのための支援も必要です。グラスゴーで開催されたCOP26で約束された条件付きの措置の中に法制化が存在しており、これは先進経済国による資金および技術移転の支援に基づくものであることを意味します。
新興経済国および新興市場は、発展し、先進経済国に追いつくための余地を必要としています。
アレクサンダー・ザウアー教授、シュトゥットガルト大学
規制と政策における最大のギャップは、エネルギー転換とネットゼロの実現は、特に需要側において、地域的な最適化に必要な重点を置いた場合にのみ機能するという基本的な理解が欠けていることです。需要側は、どれだけのエネルギーが使用されるかを決定します。したがって、エネルギー関連および製品関連の排出を管理し最適化することが不可欠です。
新興経済国は、エネルギーシステムの強靭性を高める安定性のインセンティブを有しています。効率化は多くの面で報われ、これらの国々で必要とされる規制と立法措置は、エネルギー供給および送電システムの成長と安定性、ならびにその柔軟性を支える措置です。しかし、企業が世界の脱炭素化基準（サプライチェーン要件）に従うよう圧力を受ける市場主導型の環境も生まれるでしょう。そうしなければ、企業は国際市場で製品を販売できなくなります。
廃棄物および残渣を価値のある製品へと転換する
廃棄物処理は、排出削減と節減においてどのような役割を果たしますか。
資源効率の観点から、第一のステップは、生産における廃棄物を回避し、再利用またはリサイクルが可能な限り容易かつ効果的に行える製品を設計することです。今後、バイオベース素材の役割は拡大する見込みであり、これは気候保護のさらなる機会を もたらします。すなわち、温室効果ガスや二酸化炭素の吸収源を創出する可能性です。温室効果ガスの削減とともに、これらは気候中立を達成するためにも緊急に必要とされています。
二酸化炭素の吸収源の創出は、例えばHyBECCSプロセスを通じて可能です。このプロセスでは、バイオマス由来の残渣および廃棄物から、水素の形でエネルギーが得られます。バイオ由来CO2の副産物は、回収、貯留、または原材料として再利用することができます。これにより、新たな温室効果ガス排出を回避できるだけでなく、大気中のその濃度を低減することも可能です。この潜在能力を活用するためには、バイオマス栽培およびバイオベース製品の製造が環境に与える影響を監視・管理できるようにすることが必要です。
