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最近、二酸化炭素の直接回収が話題になっています。クライムワークスは最近、最新かつ最大の直接空気回収・貯蔵施設であるマンモスに着工し、オクシデンタルは今年初め、独自の直接空気回収プロジェクトの建設計画を発表しました。
しかし、ネット・ゼロへの移行において直接空気捕獲が果たす役割を理解するためには、技術の現状を理解する必要があります。この記事では、直接空気捕獲技術について、その仕組み、それがもたらす機会、直面する限界について説明します。
直接空気捕獲とは何ですか？
直接大気回収（DAC）または直接大気炭素回収（DACC）は、大気中の二酸化炭素（CO2）を除去する方法です。DACCは、大気中への炭素排出を食い止めたり、自然環境（森林や土壌など）を利用して大気中の炭素を吸収したりするのではなく、私たちがすでに大気中に放出してしまった炭素を除去する技術です。
直接空気捕獲の仕組みは？
DACは、大気中の空気を取り込む大きなファンから始まります。気候変動にとって大きな問題である二酸化炭素ですが、大気中には414.72ppm（百万分の一）しか存在せず、大気中の0.04％を占めるにすぎません。0.04％の二酸化炭素を残りの空気から分離するために、空気は二酸化炭素と化学的に結合する吸着フィルターに通されます（あるいは、二酸化炭素を除去する薬液に通されることもあります）。その後フィルターが加熱され、二酸化炭素が放出されます。そこから二酸化炭素は貯蔵されるか、他の用途に再利用され、残りの空気（99.96％）は大気中に放出されます。
直接空気炭素回収（DAC）と炭素回収・貯留（CCS）の比較
DACは、炭素回収貯留（CCS）と呼ばれる同様の技術と混同されることがあります。CCSは、発電所や工場の煙突など、化石二酸化炭素を発生させる発生源から直接炭素を回収し、大気中に放出されないように貯蔵するもの。一方、DACはすでに大気中にある炭素を回収するもの。CCSは既存の高炭素活動の二酸化炭素排出量を削減するのに役立ちますが、DACは実際に大気から二酸化炭素を除去 することができます。
捕獲された炭素はどうなるのですか？
DACプロセスで回収された炭素は再利用が可能。回収された炭素は、燃料の製造、コンクリート建材の製造、さらには発泡水の製造に利用されています。
リサイクルカーボンは新しいカーボンよりも優れていますが、CO2がリサイクルされても、結局は大気中に戻ってしまいます。DACが温暖化を1.5℃または2℃に抑えるために必要なマイナス排出に貢献するためには、回収したCO2を大気中に再放出せず、恒久的に貯蔵する必要があります。問題は、大規模な炭素貯留が困難であること、そして炭素貯留の長期的な安全性と永続性に関する疑問が、いまだに明確な答えを持っていないことです。
DACがネット・ゼロへの移行において重要な役割を果たすのはなぜですか？
IPCCの2022年版報告書は、私たちには有効で耐久性のある二酸化炭素除去が必要であることを明確にしました。自然ベースの解決策（NBS）に加えて、DACのような人工的な技術も、これを達成する真の可能性を秘めています。
炭素除去技術には、大きな土地占有面積や、気候変動やその他の永続的リスクに対する脆弱性など、NBSの制約がありません。しかし、大気中の炭素濃度を安定させるための有効な手段となる可能性はあるものの、それだけでは気候危機を単独で解決することはできません。
どのくらいの炭素を回収する必要があるのでしょうか？
現在、世界中で稼働している19のDACプラントのうち、年間約0.01メガトンの二酸化炭素を回収しています。2050年までにネットゼロを達成するためには、2050年までに年間980メガトン以上の二酸化炭素を回収できるようにDACの規模を拡大する必要があるとIEAは考えています。そのためには、現在のところ入手不可能な、大幅な低価格での大規模導入が必要です。現在の見積もりでは、DACのコストは100ドル/トンから1000ドル/トンの間とされています。これはかなりの誤差であり、2018年に発表された有望な査読付き研究では、いつか94ドル/トンから232ドル/トンの間の回収コストを達成できる可能性が示されていますが、一般的に、将来のコストに関するコンセンサスはほとんどありません。
この数字から、効果的で控えめな価格のDACプログラムには、毎年920億～2,270億ドルの費用がかかると推定されます。これは大金です。DACの規模を拡大し、コストを下げるための投資は、ネット・ゼロ移行に不可欠なものです。しかし、他の必要なツールの重要性を見失わないことが重要です。今のところ、自然をベースとしたソリューションの方がはるかに安価で入手しやすく、そのため現在、DACよりもはるかに大きな気候への影響をもたらしています。
DACクレジットはどのように購入できますか？
現在、DACカーボン・クレジットを購入できる機会は限られており、そのほとんどが将来的なものです。直接空気回収技術に投資したい場合は、DACプロジェクトに取り組んでいる組織から直接、または専門のマーケットプレイスや仲介業者から、将来のオフセットを事前購入する必要があります。例えば、Shopifyと BMO Financial Groupは最近、カナダのDAC企業であるCarbon Engineeringからカーボン・オフセットを事前購入しましたし、Microsoftと StripeはClimeworksと炭素除去購入契約を結んでいます。
実際、マイクロソフト、ストライプ、そして多くの著名なハイテク企業やコンサルティング会社が、2022年から2030年にかけて、当初9億2500万ドル相当の恒久的な炭素除去を購入することで、炭素除去を加速させる先進的な市場コミットメントであるフロンティアを設立しました。
DACオフセットの購入を検討している人は、追加性などの問題を慎重に検討しなければなりません。DACオフセットの取り決めは現在のところ「将来購入契約」であるため、追加性の判断は特に難しい。
直接空気捕獲の機会と限界は？
空気を直接取り込む方法にはどのようなものがありますか？
At Sylvera, we are strong proponents of the mitigation hierarchy: avoid, reduce, offset, remove, and using all available resources in the fight against climate change. This includes investing in new technologies and using the ones that are readily available, such as nature-based solutions (NBS) or natural climate solutions (NCS). These solutions help protect the Earth’s natural carbon sinks — forests, soil, and the ocean — and include projects such as:
- REDD+（森林減少・劣化からの排出削減） - 計画的・非計画的な森林伐採を回避し、既存の森林を保護します。
- ARR（植林、再植林、緑化） - 植林による荒廃地の改善
- IFM（改善された森林管理）-伐採活動中の森林ストックのより良い維持管理
- 再生農業 - より安定した炭素吸収源となるよう土壌の質を改善する農業技術の利用
- ブルーカーボン・プロジェクト - 沿岸および海洋生息地の回復と保全
現在、これらのプロジェクトは、DACよりもはるかに大規模な気候変動対策に、わずかな価格で貢献することができます。自然をベースとした解決策やその他の種類の炭素クレジットに関する詳細については、無料のガイドをダウンロードしてください、 サステナビリティ・リーダーのためのボランタリーカーボン・マーケット（VCM）ガイド.
排出回避と排出除去の比較
Carbon removal is an enticing idea. It promises a solution to our biggest problems, and a world in which we can continue our current lifestyles at no cost to the environment. But removals alone are not enough to get us to net zero, which is why, at Sylvera, we are strong advocates for high-quality projects and funding emissions reductions as well as investing in emissions removals. Both avoidance and removals are needed if we stand a chance of achieving our 1.5°C target.
直接空気捕獲に関する留意点
本記事では多くの事柄を取り上げましたので、重要なポイントを簡単にリストアップします：
- DACは、ネット・ゼロへの世界的な移行において重要な役割を果たす有望な技術です。
- 歴史的に、DACは高価で小規模なものでした。これはいくらか変わりつつありますが、オフセット・オプションとしてのDACは、カーボン・クレジットに投資する多額の資金を持つ企業に適しています。
- Most companies will see their carbon credit budgets go further when put towards nature-based solutions.
- DACは排出削減と排出回避の代替にはなりません。気候危機に対処するためには、排出削減と排出回避の両方を活用する必要があります。
Because there is not sufficient data available today for DACS projects, Sylvera is not able to give DACS projects definitive ratings. We have, however, published a white paper to help DACS project developers and buyers understand our approach to assessing DACS projects.
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