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急成長する炭素回収技術の世界で、太平洋岸北西部がいかに重要な役割を果たしているか

急成長する炭素回収技術の世界で、太平洋岸北西部がいかに重要な役割を果たしているか
パシフィック・ノースウエスト国立研究所の化学エンジニア、ドゥシヤント・バルパガーレ氏は、実験室の連続フローシステムを用いて、大気中の炭素を捕捉できる溶媒を研究している。(アンドレア・スター/PNNL写真)

炭素回収は、革新と投資の新たな注目分野であり、太平洋岸北西部の研究者、企業、政策立案者、個人が主導的な役割を担うべく積極的に取り組んでいます。

自然は科学の天才であり、植物や海洋を利用して大気から大量の二酸化炭素を吸収し、地球温暖化ガスを貯蔵したり、炭水化物に変換したりしています。しかし、大気中の炭素が過剰になっている現状では、専門家は炭素を除去して保持するための新たな技術の開発が不可欠であり、迅速に行動する必要があると同意しています。

「気候変動に迅速に対応し、実際にネットゼロ(排出量)を達成するには、二酸化炭素回収が不可欠です」と、非営利団体クリーン・エア・タスクフォースのプログラムディレクター、ディーピカ・ナガブシャン氏は述べた。「これらの技術を世界規模で大規模に展開する必要があります。」

PitchBookの調査によると、昨年、二酸化炭素回収市場は過去最高の3億3,650万ドルの投資を調達しました。他の分野と比較すると比較的控えめな金額ではありますが、この分野のスタートアップ企業は今年3月中旬までにすでに1億5,000万ドル近くを調達しています。

バイデン政権は、炭素回収税額控除や関連技術・インフラへの投資など、幅広い気候変動対策政策を支持しており、この分野への関心と投資を促進しています。ワシントン州は2008年に炭素排出量の削減を誓約し、シアトルは2050年までにカーボンニュートラルを目指しています。

現在、大気から回収された炭素の利用方法は限られているため、自主的な排出目標と公共政策が、炭素回収技術に対する市場の需要を高める鍵となります。テスラのイーロン・マスク氏は最近、イノベーションを促進するため、炭素除去技術に1億ドルの賞金を提供するXプライズを設立しました。

炭素回収分野への全世界の投資総額。(ピッチブック画像)

以下に、太平洋岸北西部における新たな炭素回収技術の開発と支援に向けた主な取り組みの概要を示します。

PNNLの研究革新

米国エネルギー省の資金援助を受ける強力な研究機関であるパシフィック・ノースウエスト国立研究所は最近、二酸化炭素回収における画期的な技術革新を発表しました。ワシントン州東部の科学者たちは、他の選択肢に比べて大幅に安価な二酸化炭素吸収溶媒を開発しました。

この技術は、石炭火力発電所やセメント・鉄鋼生産などのCO2発生システムと組み合わせられます。これらの施設から排出されるガスは、EEMPAと呼ばれる溶剤と混合する装置を通過します。この溶剤はガスからCO2を分離します。その後、純粋なCO2がEEMPAから分離され、無期限に再利用できます。その後、CO2は地下の地層貯留施設に貯留されるか、理想的には大気中に放出されない別の産業用途に利用されることになります。

米国エネルギー省(DOE)によると、現在利用可能な商用技術は、回収したCO21トンあたり約58ドルのコストがかかります。PNNLのアプローチでは、このコストを47ドル、あるいはそれ以下にまで削減できます。このコスト削減は、溶媒の化学的性質が「水リーン」であるため、炭素除去に必要なエネルギーが少なくて済むためです。また、従来の鉄製のシステムではなくプラスチック製のシステムで使用できることも、コスト削減に寄与します。

研究者たちは最近、この研究成果に関する論文をInternational Journal of Greenhouse Gas Control誌に発表しました。来年、彼らはアラバマ州の国立炭素回収センターと提携し、この溶媒をより大規模な規模で試験する予定です。長期的な目標は、この技術を実証し、商業パートナーが大規模導入を希望するようになることです。

PNNLのグリーンケミスト、デイビッド・ヘルデブラントは、EEMPAと呼ばれる溶媒を開発したチームの一員です。この溶媒は、現在市販されている製品よりも安価に産業システムからCO2を回収できると期待されています。研究者たちは小規模でEEMPAの性能を実証しており、現在、より大規模な試験を進めています。(PNNL写真)

「私たちは、これらの技術をアメリカ国民が安価で利用できるようにしたいだけだ」と、研究論文の共著者でPNNLのグリーン化学者であるデビッド・ヘルデブラント氏は語った。

DOEは、1トンあたり30ドルのコストでCO2を回収できる炭素回収技術を2030年までに導入するという目標を設定した。

同省は、この分野の発展に貢献するCO2回収・貯留・利用プログラムを実施しています。昨年、同省は様々なCO2回収関連作業の費用として、共同出資契約に基づき2億7000万ドル以上の資金拠出を約束または助成しました。

ビル・ゲイツとブリティッシュコロンビア 

マイクロソフトの共同創業者であるビル・ゲイツ氏は、炭素回収技術の初期投資家の一人です。2009年には、ブリティッシュコロンビア州に拠点を置くスタートアップ企業Carbon Engineeringに150万ドルのシードラウンド投資を行いました。ゲイツ氏は2019年にも新たな投資ラウンドに参加しました。

カーボン・エンジニアリング社は「直接空気回収」に取り組んでいます。これは、私たちの周囲にある大気から二酸化炭素を回収することを意味します。これは、集中した発生源から二酸化炭素を吸収するよりも難しい課題です。このカナダ企業は、世界でわずか3社しかない直接空気回収企業の一つであり、年間100万トンの二酸化炭素を回収する世界最大の直接空気回収施設を建設中だとしています。同社は最近、二酸化炭素の貯留という課題に協力してくれるパートナーを募集しています。

ブリティッシュコロンビア州には、産業廃棄物のCO2回収をオンサイトで提供するSvante社もあります。同社は、エネルギー省(DOE)およびシェブロン・テクノロジー・ベンチャーズと提携し、炭素回収のためのナノテクノロジーソリューションの開発・導入を進めています。

ゲイツ氏は著書『気候災害の回避法』の中で、スイスに拠点を置くクライムワークス社に二酸化炭素除去費用を支払うことで、家族の二酸化炭素排出量の一部を相殺していると述べています。クライムワークス社は、同じく直接空気回収技術を提供しています。この分野で3番目の企業は、ニューヨークに拠点を置くグローバル・サーモスタットです。

マイクロソフトの気候イノベーション基金

マイクロソフトは2020年、10億ドル規模の気候イノベーション基金を設立し、2020年末までにカーボンニュートラルを実現し、2050年までにこれまで排出した炭素量に相当する炭素を除去するという目標達成に役立つプロジェクトを支援している。レドモンドに本社を置くこのソフトウェアおよびクラウド企業は今年、15社のサプライヤーから130万トンの炭素を除去する費用を支払ったと報告した。

「これは、企業による年間の二酸化炭素除去購入としては過去最大規模だと考えています。これは、世界が必要とする、新しくダイナミックな経済市場を創出するものです」と、マイクロソフト社長のブラッド・スミス氏は1月のブログ投稿で述べています。

マイクロソフトは昨年、1,100万トン弱の炭素を排出しました。これは前年比でわずかに減少したことになります。炭素除去の大部分は森林プロジェクトによるものですが、クライムワークスも含まれています。

マイクロソフトは、ノルウェーの二酸化炭素回収・貯留プロジェクト「ノーザンライツ」の技術パートナーでもあります。ノルウェーはこの分野で世界をリードしています。

火曜日、CNBCはマイクロソフトがクラウドコンピューティングサービスに使用されているデータセンターのエネルギー使用量について顧客に詳細を伝える予定だと報じた。

アマゾンの気候誓約基金

シアトルに拠点を置くクラウドおよびオンライン小売の巨人であるAmazonは、2040年までにカーボンニュートラルを目指して取り組んでいます。膨大な小売売上高がもたらす二酸化炭素排出量を考えると、これは非常に困難な目標です。Amazonは昨年、二酸化炭素除去と持続可能なプロセスにおける技術革新を推進するため、20億ドルの「Climate Pledge Fund」を設立しました。

同社は秋に最初の資金提供先5社を発表したが、その中にはコンクリート製造で発生するCO2量の削減に取り組むCarbonCure Technologies社と、世界の森林保護に重点を置いたカーボンオフセットの検証サービスを提供するPachama社という2つの炭素除去活動が含まれていた。

アマゾンは2019年に5120万トンの炭素を排出したと報告しており、これは前年比15%の増加だ。

編集者注:記事は、DOE の炭素回収コスト削減目標の年を修正するために更新されました。