クリーンエネルギー

CO2(二酸化炭素)は燃料になる?カーボンリサイクルについて知ろう

地球温暖化を防止するための取り組みが世界中で積極的に行われています。 地球を汚染しない持続可能な再生可能エネルギーを活用する動きも活発化しており、世界中で関心が高まっています。

私たちの生活している地球は深刻なペースで温暖化が進行しており、温暖化により引き起こされる多くの社会問題は、決して見過ごせない課題となっているのです。

パリ協定に参加している各国の協力なしに、深刻な地球温暖化を食い止めることは容易ではありません。 今後、日本における課題を解決していくためには何が効果的なのでしょうか。

今回は、地球温暖化に必要なCO2削減・カーボンリサイクルにフォーカスして説明します。

クリーンエネルギーの種類や特徴とは?パリ協定についても解説

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地球温暖化対策にはCO2(二酸化炭素)の削減が必須

現在のグローバルな課題として、 地球温暖化の原因ともいわれるCO2の排出量削減が挙げられます。 CO2排出量の少ないエネルギー資源への転換や、省エネルギー化の促進はエネルギー分野において重要です。

さらにCCS(CO2を分離・回収して地中に貯留すること)やCCU(分離・回収したCO2を利用すること)も大気中のCO2を削減する重要な手法として研究が進んでいる中、CO2の利用を促進するための取り組みが「カーボンリサイクル」です。

(出典:経済産業省 資源エネルギー庁「未来ではCO2が役に立つ?!『カーボンリサイクル』でCO2を資源に」,2019) 

  • グローバルな課題として、地球温暖化の原因ともいわれるCO2の排出量削減が挙げられる
  • CO2排出量の少ないエネルギー資源への転換や、省エネルギー化の促進はエネルギー分野において重要
  • CO2の利用を促進するための取り組みが「カーボンリサイクル」である

カーボンリサイクルとは

カーボンリサイクルとは、温暖化の原因とされてきたCO2を資源にして、エネルギーや素材として利用することにより、CO2排出量を少なくする画期的な考え方です。

CO2(二酸化炭素)の有効利用が想定されている分野は下記の通りです。

  1. 化学品(ウレタン・ポリカーボネート)
  2. 燃料(バイオ燃料・ジェット燃料)
  3. 鉱物(コンクリート)
  4. その他(ブルーカーボン)

これらの分野で必要とされる技術にはどのようなものがあるのでしょうか。

詳しく見ていきましょう。

(出典:経済産業省 資源エネルギー庁「未来ではCO2が役に立つ?!『カーボンリサイクル』でCO2を資源に」,2019) 

  • カーボンリサイクルとは、温暖化の原因とされてきたCO2を資源にして、エネルギーや素材として利用することにより、CO2排出量を少なくしようという画期的な考え方
  • CO2(二酸化炭素)の有効利用が想定されている分野は、化学品(ウレタン・ポリカーボネート)、燃料(バイオ燃料・ジェット燃料)、鉱物(コンクリート)、その他(ブルーカーボン)

カーボンリサイクルに必要な技術

カーボンリサイクルの発想は、画期的であり地球温暖化に効果があるものです。

しかし化学品・燃料・鉱物などの分野において、一般的な製品化は実現していないのが現状です。

各分野の技術研究は実際に行われており、一部は製品化されているものの、実用までには程遠く現実的に広くこの技術が使われるには、まだ時間を要するとされています。

各分野において実用化に向けた研究がなされるために、経済産業省によってカーボンリサイクル技術ロードマップが作成されました。 このロードマップは、2019年6月7日に発表されたものです。

(引用:経済産業省 資源エネルギー庁「未来ではCO2が役に立つ?!「カーボンリサイクル」でCO2を資源に」,2019)

ロードマップの基本的な方針は下記の通りです。

フェーズ1

2030年頃まで

カーボンリサイクルに役立つあらゆる技術について開発を進める。2030年頃から普及することが期待されている技術については重点的に取り組む。

フェーズ2

2030年以降2050年頃まで

CO2利用の拡大を狙う。ポリカーボネートや液体のバイオ燃料やコンクリート製品も道路ブロックのような小さな製品は、普及しはじめると予想。

これらだけではCO2の利用量が限定的なため、特に需要の高い汎用品をつくる技術について、重点的に開発に取り組む。一方、CO2を分離・回収する技術も、2030年頃までには低コスト化をはかる。

フェーズ3

2050年以降

さらなる低コスト化に取り組む。CO2を分離・回収する技術は、現状の4分の1以下のコストを目指す。

ポリカーボネートなどの既存の製品は消費が拡大し、オレフィンやガス燃料、汎用品のコンクリート製品が普及しはじめることを目標とする。

 

CO2製品実用化に向けて必要な技術とは

フェーズ1(2030年)までの課題は、低コスト化です。 ロードマップで記載されている燃料に必要なのは、大量かつ低コストなCO2フリー水素とされています。

現段階でCO2フリー水素の多くは主に天然ガスから生成されていますが、生成過程において多くのエネルギーが発生します。

生成過程においてCO2を排出してしまうのではCO2削減とはならないため、CO2を排出しないゼロエミッション電源(原子力や再生可能エネルギーに基づく電源)を利用して、CO2フリー水素を生成する技術が重要となります。

(出典:経済産業省 資源エネルギー庁「未来ではCO2が役に立つ?!「カーボンリサイクル」でCO2を資源に」,2019) 

  • カーボンリサイクルの発想は、画期的であり地球温暖化に効果があるが、実現までにはまだ時間が必要
  • 実用化に向けた研究の実現のために、経済産業省はカーボンリサイクル技術ロードマップを作成
  • CO2製品実用化に向けて必要な技術は、CO2を排出しないゼロエミッション電源を利用して、CO2フリー水素を生成する技術

地球温暖化問題

パリ協定により定められた温室効果ガス削減に向けた取り組みは、世界各国で行われています。

日本における中長期目標は、2030年度の温室効果ガス排出数値を2013年度の水準から26%削減するというものです。

冒頭でも述べましたが、温室効果ガス削減に必須となるは、CO2削減・省エネ対策の2つになります。

日本は世界各国と比較して省エネ分野では、一歩先をリードしている状況ではありますが、低炭素化への取り組みは遅れていると言っても過言ではありません。

日本の低炭素化に対する課題は下記の通りです。

①化石燃料以外から発電エネルギーを生み出す

②CO2排出量が従来よりも少ない燃料への転換

①については、持続可能な再生エネルギー分野を強化する必要性があります。 ②については、石炭や石油は多くのCO2を排出するため、ガスなどの低炭素燃料への転換が求められています。

(出典:経済産業省 資源エネルギー庁「「パリ協定」のもとで進む、世界の温室効果ガス削減の取り組み② ~日本の目標と進捗は?」,2019)

  • 日本における中長期目標は、2030年度の温室効果ガス排出数値を2013年度の水準から26%削減する
  • 温室効果ガス削減に必須となるは、CO2削減・省エネ対策
  • 日本は世界各国と比較して省エネ分野では一歩先をリードしているが、低炭素化への取り組みは遅れている

カーボンリサイクルは地球温暖化防止対策になり得る

地球温暖化に必要な取り組みは数多くありますが、温室効果ガス削減・省エネは最重要な取り組みと言えるでしょう。

省エネ分野において世界をリードしている日本にとって、次なる課題はいかに温室効果ガス削減に取り組めるかになります。

化石燃料のほとんどを海外に依存している日本にとって、化石燃料以外のクリーンエネルギーを生み出すことは最重要課題と言えます。

資源の乏しい日本において、カーボンリサイクルは地球温暖化対策に有効です。

2030年までに必要とされる研究分野や課題は山積みではありますが、1つずつ課題を地道に克服し、パリ協定に定められた目標を達成していくことが求められています。

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この記事を書いた人
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