主流のシナリオでは、2050 年まで化石利用を継続することが避けられないことが述べられています。世界が炭素収支内にとどまるためには、化石利用が避けられない必要があることを意味します。 二酸化炭素の回収と「逃亡」漏洩の阻止. クリス・バタイユ、世界エネルギー政策センターにて ～という危険性を警告する 最大 60% という一見素晴らしい回収率を持つ新しい CCS プロジェクトでも、炭素価格の上昇により商業的に実行不可能になる可能性があります。: 排出された残りの 40% は支払わなければなりません。 政策立案者が考慮すべきことは、 目標捕捉率を 90 ～ 95% に設定 (上流の漏洩排出量は 0.5% 未満)。 そうしないと、大規模な投資が炭素価格によって不利益を被り、商業的に行き詰まってしまう可能性があります。 同様に、プロデューサーも真剣に考える必要があります。 水素にしてもセメントにしても、 排出量に対する高い炭素価格は、CCS を容易にするプロセスの生産効率を犠牲にすることに意味があるかもしれません。 バタイユは風景をレイアウトし、推奨事項で終わります。

世界の平均気温の上昇を産業革命以前の水準から「2℃未満、かつ1.5℃に向けて」抑えるというパリ協定の包括的な目標を達成しようとする世界で化石燃料を燃焼させる場合、 排出量はどの程度まで下げる必要があるのか​​? この根本的かつほとんど対処されていない問題は、2023年の国連気候変動会議（COP28）での争点となる可能性が高い。

二酸化炭素の回収と貯蔵の必要性

自動車、建物、産業で電気や水素に移行すると、電気や水素がクリーンに製造されていれば、直接的な排出がなくなり、全体的な排出量が大幅に削減されます。 しかし 次世代の長寿命投資のために化石燃料を使用し続ける企業、特に今世紀半ば以降も事業を継続する企業は、何らかの方法で化石燃料を捕獲し「隔離」する必要があるだろう。 熱を閉じ込める二酸化炭素 (CO)₂）例えば圧縮して地下深くに再注入することによって、大気から遠ざけます。 これは「炭素回収・貯留」（CCS）と呼ばれます。

目標「捕捉率」の設定

ただし、重要な未解決の質問は次のとおりです。 CO何パーセント₂ 彼らは捕らえなければならない （「回収率」として知られる）最終使用と燃料の処理の両方、および どれだけの逃亡メタンが大気中に漏れることができるか 石炭、原油、または天然ガスを抽出および処理する際の「井戸からタンク」まで。

新しいテクノロジーは通常、部分的な性能レベル、たとえば CO15 回収率 30、60、または XNUMX パーセントから始まります。₂。 ただし、世界の COXNUMX の累積量は₂ およびその他の温室効果ガス (GHG) 排出量は、 2050 年以降に稼働するエネルギーおよび産業施設への新たな長寿命投資はすべて、次のようにする必要があります。 ゼロまたはマイナス放射に近い 可能な限りパリ協定に準拠するまたは、永続的、検証可能、および追加的なマイナスの排出によって相殺されます。

レートの設定が低すぎる場合

この議論を投資ごとのレベルで解決するのが難しくなっているため、 パリ協定の目標では、世界中のすべての排出者に対し、二酸化炭素の排出量を 300 ～ 1,000 ギガトン以下にすることが求められています。₂ 集合的に (IPCC 2022)、または上記のようにマイナス排出で相殺されます。 2025 年の CCS 投資（寿命は 5 年か 50 年）は、排出可能な CO の非常に限られた予算をどれだけ消費するでしょうか。₂?

この答えは、世界が CO 削減のために CCS にどの程度依存すべきかを理解する上で重要です。₂ 燃料を電気や水素に切り替えるのと比較して特に、多くの炭素回収プロジェクトの寿命が長いことを考えると。 現在、捕獲率の設定が低すぎ（たとえば、おそらく 60 パーセントではなく 95 パーセント）、許容される逃亡者の設定が高すぎる場合（たとえば、2 パーセントではなく 0.5 パーセント）、 CCSの施設やインフラは、投資資金が返済される前に廃業に追い込まれる可能性がある、資産の耐用期間中にさらに強力な気候政策が展開される可能性の高いシナリオでは、施設は次のことを行う必要があります。 炭素価格を全額支払う（例：CO 150 トンあたり 200 ドルから XNUMX ドル）₂ またはそれ以上）比較的多量の残留排出量について (Buck et al. 2023)。

欠如: 「緩和された」の合意された定義

化石燃料資源のある地域とその資源の生産者にとって、そのリスクは膨大です。 世界レベルでは、主要な化石燃料生産国が、最終文書で化石燃料を段階的に廃止するという約束の前に「衰えることのない」という言葉を追加する交渉に成功した。 気候変動に関する政府間パネルの第 2022 回評価作業部会 III 報告書の政策立案者向け要約 (SPM) (IPCC XNUMX)。 これは事実上、排出削減のために CCS が許可され、奨励されることを意味します。実際、CCS の役割を拡張する段落全体が追加されました。 しかし、SPM では「衰えていない」という言葉が多くの役割を果たしていますが、テキストのどこにも「衰えていない」と定義されていません。

米国では、十分な削減の定義がいくつかの議論の背景に隠れています。 例えば、水素ハブには8億ドルが割り当てられているが、短期から中期的な資金調達のため、そのほとんどがCCS施設を備えた化石メタンベースの合成ガスに充当される可能性が高い。 コスト優位性 電解水素上 (Bataille et al. 2021)。 これらが受信できるのは、 削減レベルに基づくインフレ抑制法の水素生産補助金。標準生産原単位から 60% 削減から開始 (Fakhry 2022)。 これらの施設は長期間使用できるため、今日の排出レベルからは大幅に改善されますが、かなりの長期にわたる累積および残留 GHG 排出源となる可能性があります。

幸いなことに、多くの工業プロセスではすでにほぼ純粋な CO が生成されています。₂ 廃棄物として （メタンからの自己熱水素生成、地層ガスクリーナー、エタノール生成など）、これは簡単に収集、圧縮して地下に再注入するか、大気中に放出せずに再利用することができます。 燃焼後COのCCS₂ 捕獲と処分はあまり発達していないしかし、大量の二酸化炭素を排出するセメント生産などの分野で新しい化学物質が商業化されるまでは、おそらくそれが必要となるでしょう。₂ 必須の化学副産物として（Habert et al. 2020、UN Environmental et al. 2018）。

エクソンとニューコアは、CCS を 50% の捕捉率で改修するために協力することに合意したと発表しました。 （年間 880,000 トン）をルイジアナ州コンベントにある Nucor の直接還元鉄工場に輸送（Valle 2023）。 このプロジェクトは、十分な削減について考えるための良いテストです。 おそらく濃縮された二酸化炭素の大部分を隔離するでしょう。₂、基本的には圧縮して隔離する準備ができていますが、メタン合成ガスの生産プロセスを駆動する熱はありません。 これは隔離という点で短期的には勝利となるのでしょうか、それとも現在閉じ込められている熱放出を考慮すると損失なのでしょうか?

「十分な減量」とは何かについての明確な世界的な経験則や基準がなければ、 現在、有望な設置場所と見なされている多くの投資が行き詰まってしまう可能性がある.

漏洩排出量の削減

上流の生産および輸送の漏洩排出物 石炭、原油、ガス生産からの燃焼排出物の処理は言うまでもなく、 世界的な気候変動目標を達成するには高すぎる 一部の産地を除くすべての産地で。 逃散排出量は、北海海洋プラットフォームでは総生産量の 0.2% 未満であり、規制が厳しい一部の陸上ガス生産地域 (ブリティッシュ コロンビア州、ニューメキシコ州、コロラド州など) では 0.2 ～ 0.5% ですが、7 ～ 10% に達する場合もあります。ペルム紀およびその他の「漏れやすい」地域 (IEA 2022)。

国際エネルギー機関（IEA）は、75年までに逃散メタン排出量を最低2030パーセント削減するよう求めている。 (IEA 2021)、および IPCC AR6 WGIII 報告書 (SPM の C.4.5) には次のように記載されています。 現在の逃亡者の 50 ～ 80 パーセントは、二酸化炭素換算 (CO) 50 トンあたり XNUMX ドル未満で削減できる可能性があります。₂e) 基本動作を通じて たとえば、漏れの検出と修理、コンプレッサーとバルブの電動化、不必要なフレアリングの排除 (たとえば、生成されたメタンがすべてパイプで市場に送られる場合) (IPCC 2022)。

UAEでの2023年国連気候変動会議の宣伝 / 写真はウィキメディア・コモンズ経由

考慮すべきアクション

パイロットプロジェクト以上の長期（20～30年以上）の排出量の5～10パーセント以上の固定化につながるプロジェクトは、環境上の理由と、将来の高額な費用のかかる規制の両方の観点から、慎重な評価が必要となる可能性が高い。。 政策立案者や企業は、次のことが可能かどうか検討したいと思うかもしれません。 逃亡者の75パーセント削減というIEAの要求をさらに前進させ、90年から2030年までに35パーセントに向けて推進する (IEA 2021、2022)。

設備の改修方法とCOXNUMXの仕組み₂ 処分されます は、セメントなど CCS を必要とする可能性が高い業界が直面している重要な問題です。 産業企業は次のことを検討できます。 希釈したCOではなく濃縮したCOを生成するプロセスを採用する₂ 高い捕捉率を備えた CCS を改造する方がはるかに安価になるためです。 (IPCC バシュマコフ他、2022)。 たとえば、化石メタンベースの生産を使用する水素生産者は、蒸気メタン改質の代わりに自動熱改質を検討したいと思うかもしれません (Bataille et al. 2021、UKCCC 2019)。 効率は若干劣りますが、より高濃度の CO を生成します。₂ 廃棄物の流れ、はるかに安価で高回収率の COXNUMX が得られます。₂ 隔離、輸送、利用、再利用。 これは、化学原料として化石ベースのメタンの使用を計画している鉄鋼、肥料、その他の化学プラントにとって非常に重要です。 また、時間の経過によるコストの低下を利用して、適応的に施設を設計および建設することも可能かもしれません。^【1]

要約すると、残りの炭素収支が少なく、炭素回収プロジェクトの典型的な長寿命は、国際社会が検討するかどうかについて議論したい可能性があることを示しています。 少なくとも90～95パーセントが回収され、排出量が「削減」された & 上流の漏洩排出量は 0.5 パーセント未満。 これは、クリーンな化石燃料、水素、電気に関する進化する世界標準の運用慣行を開発するための出発点となる可能性があり、COP28はこのプロセスを開始し、国際対話の一部とするための理想的なフォーラムである。 著者は今後の記事で、これらの進化し、相互に関連している可能性が高い世界的規範について探っていきます。

***

クリス・バタイユ の非常勤研究員です。 世界エネルギー政策センター コロンビア大学SIPAにて

この 記事 許可を得て掲載しています

参考文献

バタイユ、C. (2020)。 「ネットゼロエミッション産業への物理的および政策的経路」。 WIRES Wiley Interdisciplinary Reviews: Climate Change、11(e633)、1–20。 https://doi.org/10.1002/wcc.633

Bataille, C.、Neff, J.、および Shaeffer, B. (2021)。 「カナダのネットゼロエミッションへの移行における水素の役割」 公共政策大学院の出版物: SPP 研究論文。 https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=4045769

バック、HJ、カートン、W、ルンド、JF、およびマーカッソン、N. (2023)。 「なぜ今、残留排出が問題になっているのか。」 Nature Climate Change、13(4)、第 4 条。 https://doi.org/10.1038/s41558-022-01592-2

ファクリ、R. (2022)。 「IRA 水素インセンティブ: 気候変動の当たり外れ? 未定。」 国家資源防衛評議会。 https://www.nrdc.org/experts/rachel-fakhry/ira-hydrogen-incentives-climate-hit-or-miss-tbd

ハーバート、G.ら。 （2020年）。 「セメントおよびコンクリート産業における環境への影響と脱炭素化戦略」 自然は地球と環境をレビューします。 https://doi.org/10.1038/s43017-020-0093-3

IEA。 （2021年）。 石油・ガス産業からのメタン漏出を抑制する。 https://doi.org/10.1787/003a5a4c-ja

IEA。 （2022年）。 グローバル メタン トラッカー 2022。 https://www.iea.org/reports/global-methane-tracker-2022

IPCC。 （2022年）。 2022 年の気候変動: 気候変動の緩和 - 政策立案者向けの概要。 ケンブリッジ大学出版局。 https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg3/

IPCC、バシュマコフ、I.ら。 （2022年）。 第 11 章: 産業。 IPCC AR6 WGIII の緩和。 IPCC。 https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg3/

UKCCC。 （2019年）。 ネットゼロテクニカルレポート。 https://www.theccc.org.uk/publication/net-zero-technical-report/

UN Environment、Scrivener、KL、John、VM、および Gartner、EM (2018)。 「環境効率の高いセメント: 低 CO2 セメントベースの材料産業にとって経済的に実行可能なソリューションの可能性。」 セメントとコンクリートの研究、10.1016 月。 https://doi.org/2018.03.015/j.cemconres.XNUMX

Valle、S. (2023)。 「エクソンは鉄鋼メーカーニューコアと脱炭素化契約を締結。」 ロイター。 1 年 2023 月 2023 日。https://www.reuters.com/business/energy/exxon-signs-decarbonization-contract-with-steel-maker-nucor-06-01-XNUMX/

ノート

[1] たとえば、鉄鋼メーカーは、高炉よりも抑制されていないメタン合成ガスベースの直接還元を選択し、高炉と比較して排出量を半分に削減できます。 また、設計内に CO2 回収 (-60 ～ -90 パーセント) 緩和のためのスペースを残したり、外部直接還元鉄 (DRI) シャフト加熱のためのスペースを残し、100 パーセントの水素鉄鉱石削減 (最大 100 パーセントの緩和) を可能にすることもできます。 。

• SEO を活用したコンテンツと PR 配信。 今日増幅されます。
• PlatoData.Network 垂直生成 Ai。 自分自身に力を与えましょう。 こちらからアクセスしてください。
• プラトアイストリーム。 Web3 インテリジェンス。 知識増幅。 こちらからアクセスしてください。
• プラトンESG。 自動車/EV、 カーボン、 クリーンテック、 エネルギー、 環境、 太陽、 廃棄物管理。 こちらからアクセスしてください。
• ブロックオフセット。 環境オフセット所有権の近代化。 こちらからアクセスしてください。
• 情報源： https://energypost.eu/carbon-capture-rates-of-60-sound-impressive-but-rising-carbon-prices-could-still-make-you-commercially-unviable/