二酸化炭素回収・貯留（Carbon Dioxide Capture and Storage）とは？
二酸化炭素回収・貯留（Carbon dioxide capture and storage、CCS）には、CO2を発生源にて回収して、大気中に放出させない技術や、空気中から直接回収する技術等があり、回収されたCO2は輸送され、大気の影響のない場所、通常は、地下の地層に堆積させるプロセスとなります。二酸化炭素回収・利用・貯留（Carbon dioxide Capture, Utilization and Storage: CCUS）として、回収されたCO2を有用な製品に転換するプロセスを加える場合もあります。
二酸化炭素回収・貯留は、大規模なCO2排出源からの排出削減を可能とするため、大気中のCO2濃度を減少し、地球温暖化の進行を遅らせ、気候変動の影響を軽減するための有望な手段とされています。
二酸化炭素回収技術について
- 吸収法: CO2を特定の吸収材料（例：アミン溶液）と接触させ、CO2を分離・回収する方法。
- 物理吸着法: 吸着剤(例：ゼオライト)を使用してCO2を吸着させ、分離・回収する方法。
- 膜分離法: 多孔質（例：セルロースアセテート）の高分子膜にガスを透過させ、透過速度の違いを利用して、CO2を分離・回収する方法。
- 深冷分離法: ガスを圧縮液化し、蒸留により他の不純物を除去し、CO2を分離・回収する方法。
- 酸素燃焼法: ボイラーや燃焼炉の燃焼プロセスにおいて、酸素を使用し、純粋なCO2を生成する方法。
- 水蒸気改質・水性ガスシフト反応: 水蒸気改質を利用して一酸化炭素と水素へ、つぎに水性ガスシフト反応で一酸化炭素をCO2と水素の混合ガスに変換、パラジウムを利用した分離膜で水素を精製し精製後、CO2ガスが残る方法。
- 燃料電池の使用: 燃料電池技術を活用して、CO2を回収し、同時に電力を生成する方法。
二酸化炭素貯留技術について
- 地中隔離法: 回収されたCO2を地下の帯水層や枯渇した油田・ガス田に封じ込める方法。CO2は長期間安全に貯留され、大気中に戻ることはありません。
- 海洋隔離法: CO2を海洋に貯留する方法。深海への注入や海底の堆積が含まれるが環境への影響が懸念されています。
- 分解法: CO2を他の有用な物質に変換する方法。炭素ナノチューブや石灰岩への固定化が含まれます。
- 化学製品への利用: CO2を製品の原料として使用する方法。例えば、建材やプラスチックの製造にCO2を活用することが考えられます。
二酸化炭素回収・貯留に関する報告書
国際エネルギー機関（IEA）の報告書によれば、2022年の世界のエネルギー関連CO2排出量は、再生可能エネルギーの増加及びエネルギー効率の向上により、予想よりもわずかな増加としました。しかし、CO2排出量は0.9％（3億2,100万トン）増加と368億トン以上の新記録に達し、依然として持続不可能な増加軌道にあるため、クリーンエネルギーへの移行が求められています。
まとめ
技術の開発、政策の策定、安全性の確保、コスト削減、CO2の輸送等に関するさまざまな課題への取り組みが必要ですが、二酸化炭素回収・貯留技術は、気候変動対策に不可欠な役割を果たすことが期待されています。
引用
UNDP 「The Climate Dictionary」
https://www.undp.org/publications/climate-dictionary
International Energy Agency (IEA)
https://www.iea.org/news/global-co2-emissions-rose-less-than-initially-feared-in-2022-as-clean-energy-growth-offset-much-of-the-impact-of-greater-coal-and-oil-use
関連サイト
ベクターエネルギー
https://venergy.vector.co.jp/
ベクターエコサービス
https://vecos.vector.co.jp
