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太平洋岸北西部が炭素回収拠点となる方法 ― テクノロジーと玄武岩の力を借りて

太平洋岸北西部が炭素回収拠点となる方法 ― テクノロジーと玄武岩の力を借りて
玄武岩層は、ワシントン州、オレゴン州、アイダホ州の81,000平方マイルを覆っており、コロンビア川高原のこの地形もその一つです。(米国土地管理局写真 / クリエイティブ・コモンズ)

太平洋岸北西部の豊かな森林は、大気から吸収された二酸化炭素を貯留する場所として、かなり明白な場所である。しかし、この地域には、見落とされがちなもう一つの巨大な炭素固定資源がある。ワシントン州、オレゴン州、アイダホ州にまたがる広大な玄武岩層だ。

現在、地域コンソーシアムが、この地域が炭素回収ハブとなり、地球温暖化の原因となる二酸化炭素を岩石に閉じ込めたり、他の化合物に変換したりできる可能性を調査している。「アンカーロン炭素管理ハブ」と呼ばれるこのグループは、米国エネルギー省から300万ドルの資金提供を受け、太平洋岸北西部における炭素除去の科学的研究、実現可能性、雇用創出、そして地域社会への影響について2年間の研究を行う予定だ。

「科学的知見に基づき、大気から大規模に炭素を除去するための手段を見つける必要があることは明らかです」と、プロジェクトのディレクターであるダニエル・パイク氏は述べた。「有望な技術は、できるだけ早く試験する必要があります。」

バイデン政権は、地域の炭素除去ハブに35億ドルを拠出することを約束しました。今夏、テキサス州とルイジアナ州のハブに12億ドルを交付したほか、提案中のアンケロン・ハブを含む19の初期段階のプロジェクトに少額の助成金を交付しました。

気候技術には2つの要素がある。大気中から二酸化炭素を吸い取って保持する直接空気回収(DAC)装置と、その炭素を利用するか永久に貯蔵する手段だ。

Ankeronプロジェクトには、米国の新興企業Heirloom CarbonとSustaera、ノルウェーのRemovrという3つのDAC企業が参加している。

そして、炭素を処分する計画を持っている企業は 4 社あります。

  • アイスランド、レイキャビクに拠点を置くCarbfix社は、玄武岩と反応することで二酸化炭素の自然鉱化を劇的に加速させる技術を有しています。Carbfix社は二酸化炭素を水に溶解し、地中に注入することで約2年で鉱化させます。
  • カリフォルニアのスタートアップ企業であるBlue Planetは、解体コンクリート、セメント窯のダスト、製鉄スラグなどの廃カルシウムと二酸化炭素を混合し、コンクリートに使用できる合成石灰石を製造しています。
  • トゥエルブは、ワシントン州モーゼスレイクで最近着工した、持続可能な航空燃料を製造するスタートアップ企業です。トゥエルブは、その燃料製造プロセスを「工業用光合成」と表現しており、植物が空気中の二酸化炭素を太陽光と水を使ってデンプンに変える反応になぞらえています。
  • ランザテックは、持続可能な燃料、繊維、包装材、その他の製品を製造するためのエタノールやその他の化学物質を生成するために使用されるバクテリアにCO2を供給するイリノイ州の企業です。

セールスポイントとなる玄武岩の豊富さに加えて、太平洋岸北西部には、炭素を捕獲または処分する技術を動かすのに必要なクリーンで再生可能なエネルギーもあります。

この地域は最近、水素燃料、持続可能な大量木材建築材料、軽量航空機ハブなど、気候関連の連邦ハブ指定も獲得しました。

炭素除去ハブの要素

レイキャビク近郊のこの構造物の中で、カーブフィックスは地下深くの水に溶解した二酸化炭素を注入し、玄武岩と反応させて鉱化させています。(GeekWire Photo / Lisa Stiffler)

RMI は Ankeron ハブのビジネス モデルの設計を主導しており、Carbfix と Pacific Northwest National Laboratory が研究の科学的および技術的要素を担当しています。

その他のパートナーには、クリーンエネルギー開発業者のAES、技術顧問パートナーとしてのワシントン州天然資源局、そしてエンジニアリング、調達、建設について助言するFluorが含まれます。

ワシントン州立大学トライシティーズ校は、地域社会との連携に取り組んでいます。これは、他地域における経験に基づく重要な意味を持つ役割です。中西部の政府規制当局は今年、二酸化炭素回収を伴うCO2パイプラインの計画を却下しました。地元の地主がプロジェクトへの懸念を表明したためです。

ワシントン州立大学の研究員であり、ハブリーダーを務めるジリアン・キャドウェル氏は、地域社会は最初から関与する必要があると述べています。地元の賛同が得られれば、「この技術が何なのか、あるいはそれが地域社会の外の誰かを助けるのに地域社会自身を助けないのかといった誤った情報が、はるかに少なくなります」と彼女は言います。

炭素除去は解決すべき重要な課題です。国際的な科学者たちは、最悪の気候変動シナリオを回避するためには、経済のあらゆるセクターで炭素排出量を大幅に削減するとともに、自然な方法と技術を用いて大気中から炭素を除去することが不可欠だと述べています。しかし、これまでに実施された戦略は、地球の膨大な炭素負債をかろうじて解消するにとどまっています。

(米国エネルギー省のイラスト、クリックして拡大)

「この初期段階では、これらの技術に必要な資本とコストは高額です」と、RMIの二酸化炭素除去イニシアチブも運営するパイク氏は述べた。「そして一方で、収益源も非常に不確実です。」

バイデン政権の「カーボン・ネガティブ・ショット」は、この取り組みの経済性向上を目指しています。この取り組みは、二酸化炭素回収費用と最低10年間の貯留費用を1トンあたり100ドル未満に削減することを目指しています。現状では、その費用は少なくとも6倍も高くなっています。

専門家によると、2050年までに大気中から年間10ギガトンの二酸化炭素を除去する必要があるとのことです。ちなみに、米国は昨年5ギガトンの温室効果ガスを排出しました。

Ankeronプロジェクトは、DOEが資金を確定次第、来年開始されます。プロジェクトのパートナーは、この取り組みに約110万ドルの追加拠出を約束しています。

大手テクノロジー企業によるセクター支援

シアトル地域のテクノロジー企業は、炭素除去市場における民間部門の支援において重要な役割を果たしています。

ウォール・ストリート・ジャーナルによると、マイクロソフトは9月、Heirloom社に二酸化炭素除去の費用を支払う契約を締結した。契約額は2億ドルに上る可能性がある。Heirloom社は、二酸化炭素を吸収するために石灰岩を含む技術を利用している。

1週間後、アマゾンは、塩水で飽和した地下の岩層に炭素を永久に閉じ込める1PointFiveとの契約を発表した。

この合意は、エネルギー省がHeirloomプロジェクトと1PointFiveプロジェクトを最初の2つの主要な炭素ハブとして選定した直後に成立した。

マイクロソフトは昨年、アイスランドでのプロジェクトでカーブフィックスと提携しているDACの新興企業クライムワークスと契約を結び、初の長期炭素除去装置購入を行った。

両テクノロジー大手は、それぞれの気候変動ファンドを通じて炭素除去のスタートアップ企業にも追加投資している。

マイクロソフトは、Heirloom、LanzaJet、Twelve、Climeworks、そしてカーボンネガティブなコンクリート企業2社(CarbonCureとPrometheus Materials)に投資しています。Amazonの投資には、CarbonCureと、2つ目の炭素削減スタートアップであるBrimstoneが含まれています。