RITE Today 2021

特集

ビヨンド・ゼロ EXPO について
専務理事
企画調査グループ

システム研究グループ
化学研究グループ

CO2 貯留研究グループ
無機膜研究センター

1. はじめにグループリーダー・主席研究員
サブリーダー
研究管理チームリーダー
調査役

グループリーダー・主席研究員
サブリーダー・主席研究員
副主席研究員
主任研究員
サブリーダー・主席研究員
主任研究員
主任研究員

本庄 孝志
柳生 勇
川口 圭史
箕浦 靖明
金星 春夫
久保 道代
辰巳 奈美
秋元 圭吾
長谷川 俊之
余語 克則
山田 秀尚
内田 堅二
三戸 彩絵子
安原 健一郎このシステム構築のために、まず期間内での会場への2020 年 10 月 26 日の菅首相所信表明に示された供給電力は CO2 を排出しないエネルギーに限定する必ように 2050 年社会は CO2 排出実質ゼロが求められ要がある（グリーン電力証書の獲得）。また都市ガスはている。実現のためには、高効率化による必要エネルギ（2025 年時点では避けられないため）製造・消費に伴ーの低減、太陽光・風力等 CO2 を排出しないエネルギーい発生する CO2 をクレジットで相殺する（カーボンニュの最大活用に加えて、排出を避けられない CO2 を回収

ートラル都市ガス）。水素に関しても、グリーンまたはブし地中貯留や固定化利用し、カーボンニュートラルを実ルー水素とし、カーボンニュートラルとする。さらに会場現するシステムの確立が重要となる。そしてこの地中貯内車両も電気自動車・水素自動車を活用し、ガソリン自留・固定化利用技術の普及・発展と CO2 排出の更なる減動車は都市ガス同様発生する CO2 分をクレジットで相少により、革新的環境イノベーション戦略に示されるニュ殺する。これらの取り組みにより、端緒としてカーボンニートラル（すなわちゼロ）を超えるビヨンド・ゼロの実現ュートラルを実現する。

が近づくと考えられる。我々は 2025 年の大阪・関西万その上で次のステップとしてビヨンド・ゼロ実現およ博（図１）で、このビヨンド・ゼロを単なる展示ではなく、び環境技術のアピールのため、本提案では会場内大気会場内・開催期間で先駆的に達成するシステムであるビ

中の CO2 を回収し地中貯留や固定化利用を行う。

ヨンド・ゼロ EXPO を提案する。

大気の CO2 濃度は約 400ppm と、分離回収技術で実用化されている対象の数百分の一という薄さであり、これを効率的に回収する技術はまだ確立しているとは言いがたい。しかし日本の最先端技術を駆使し、トン単位 （ 1 日あたり ） の CO2 を効率 的に 回 収する ＤＡＣ（Direct Air Capture）装置を 2025 年までに製造し、会場で設置・実働させることは可能と考えている。
次に回収した CO2 を大量かつ恒久的に処理するため、

図１ 大阪・関西万博会場イメージ会場内で地中貯留（CCS）を行う。貯留量自体は会期で（提供：２０２５年日本国際博覧会協会）数百トン程度と少量（苫小牧で 30 万トン／3 年の実績）
ではあるが、大阪という大都市での貯留は世界に類を4

RITE Today 2021特集

見ない画期的な試みであり大きな意味がある。

２. カーボンニュートラル実現のために加えて環境技術として、回収した CO2 の固定化技術・前章にあるように 2020 年 10 月 26 日に菅首相はカーボンリサイクル技術も会場内で実現する。具体的に「2050 年カーボンニュートラル、脱炭素社会の実現をは前述の DAC 装置からの CO2 とカーボンフリー水素目指す」と宣言した。カーボンニュートラル実現のためにからメタンを製造するメタネーション装置を会場内で設はどのような対策が求められるのかについて議論する。

置し、迎賓館厨房等へ都市ガスとして供給する。さらに会場内に設置した植物工場にも同様に CO2 を供給し、２.1. カーボンニュートラル実現の複数の可能性栽培した野菜を日々迎 賓館 食堂等 へ提供 する 。また

気候変動に関する政府間パネル（IPCC）1.5℃特別報

CO2 固定化により製造したメタノールを原料としたアク告書（SR15）は、1.5℃上昇に抑えるには、2050 年頃リル樹脂で会場備品・記念品等を製造する。に世界の CO2 排出量を正味でほぼゼロにすることが必これらの提案をまとめると図２のようになる。さらに博覧会会場では装置を展示ディスプレイとしても位置づ要とした 1)。2050 年カーボンニュートラルはこれに沿ったものである。

け、カーボンニュートラルや DAC、地中貯留その他 CO2

SR15 においては、典型的な４種類のシナリオについ固定化・カーボンリサイクル技術とあわせビヨンド・ゼロて提示がなされている。そのうちの極端な 2 種類についパビリオンとし、日本の環境技術を多くの来訪者にアピて言及しておく。1 つは、徹底的な省エネシナリオであり、ールしたいと考えている。

Low Energy Demand (LED)シナリオとして知られるものである。エネルギー需要サイドには本来必要な水CCS準を大きく超えるエネルギーが利用されている。それは圧入井

大気褐炭ガス化＋CCS

CO2

植物工場

液化性がある。それに社会変化が重なって低エネルギー需要、CO2分離回収装置（DAC装置）カーボンニュートラル水素

メタン合成

メタノール合成

都市ガス

アクリル

FCバス
原子力

太陽光

食器・照明機器・記念品等低 CO2 排出社会を実現し得る可能性が示されたシナリオである（RITE システム研究グループでは 2020 年度より EDITS 事業を立ち上げ、低エネルギー需要シナリオの国際的な詳細検討を開始）。SR15 で引用された

カーボンニュートラル電気
野菜

カーボンニュートラル都市ガス
迎賓館厨房
排出権取引
水力

デジタル化技術の進展等により大きく低減できる可能

風力

Jクレジット創出者等（省エネ・再生可能エネルギー導入者等）

図２ ビヨンド・ゼロ EXPO 提案イメージ

LED シ ナ リ オ で は 、 CDR （ Carbon Dioxide Removal）技術の利用は想定されていない。もう一つの典型的なシナリオは、化石燃料が引き続き安価な中、カーボンニュートラルを実現するシナリオであり、化石燃料を本特集ではビヨンド・ゼロＥＸＰＯ実現に関する各技術利用しながら、大量の CDR 技術を利用するものである。

を詳しく紹介する。まず２章でカーボンニュートラル実現

CDR には CCUS に加え、負の排出を実現する CCS 付の必要性からビヨンド・ゼロへの展望について述べる。

バ イ オ マ ス （ BECCS ） 、 大 気 中 CO2 直 接 回 収 貯 留

次に第 3 章では DAC、地中貯留、その他技術（メタネー（DACCS）等が含まれる。複数のシナリオを有しつつ、ション・メタノール合成・植物工場）について紹介する。第カーボンニュートラルの実現性を高めていき、早期に達4 章はまとめとして、本提案と大阪・関西万博の基本方成するようにしていくことが望まれる。

針の関連について述べる。
２.2. カーボンニュートラル実現のイメージ
図 3 は、温室効果ガス排出で見たネットゼロエミッション（＝カーボンニュートラル）の対策のイメージである。

5RITE Today 2021特集

大きくは省エネと CO2 原単位の低減があるが、まず、デ鉱物化（コンクリートでの CO2 固定など）等でキャンセルジタル化による物質、エネルギーサービスの低減を含む、アウトすることも必要である。しかし、量の制約のため、省エネルギーは基本的に重要である。CO2 原単位の低DACCS の活用も重要と考えられる。なお、BECCS、減については、電力は非電力よりも低減しやすい傾向に

DACCS を含む CCS は貯留可能量により制約を受けあるので、IPCC でも、電化を促進し同時に電源の脱炭るため、CO2 貯留サイトの確保が重要であるし、また、海

2)素化を進めることが重要としている 。一方、省エネにし外の CO2 貯留サイトの活用も視野に入れることも重要ても、CO2 原単位の低減にしても、大幅に低減しようと性が高い。
【国内の一次エネルギー供給】すればするほど、とりわけゼロに近付けようとすればするほど、費用が急激に増大する。更には、畜産から発生省エネ、物質・サービスに体化されたエネルギーの低減（Society 5.0含む）【海外資源の利用】
原子力するメタンなど CO2 以上に削減が難しい部門もある。そ

原子力
国内再エネ

れら残る排出量を負の排出技術（NETs）でキャンセルアウトするというのがカーボンニュートラル実現の大きな余剰再エネの水素利用

海外再エネ（グリーン水素）の利用（水素、2制約が相対的に緩やかであれば、合成燃料のためのCO2は化石燃
合成燃料 (CCU)の輸入） (生産国のCO料由来、厳しくなるとBECCS、DAC由来となりやすい（後者は更にコスト上昇）)方向性となる。ただ、前節で述べたように、それぞれの海外CO2貯留層の利用（燃焼前CO2回収）（ブルー水素の輸入）寄与度の見通しは複数ある。オプションを広く持ってカ化石＋CCS

CCS付き化石燃料
残余の化石燃料ーボンニュートラルを目指すべきである。

再エネ拡大のための系統対策（含む蓄電池）

再エネ
脱炭素
エネルギー

CCS無し
化石燃料

国内CO2貯留

BECCS, DACCS
植林, 鉱物化（

ネットゼロエミッション時の電力【海外資源の利用】

負の排出削減技術（NETs）

ネットゼロエミッション時の非電力

電力CCU）

海外CO2貯留層の利用（燃焼後）非電力

非CO2 GHGs

図 4 日本の一次エネルギー供給量で見たネットゼロエミッ

CO2原単位ションの対策のイメージ
電力化率向上省電力、物質・サービスに体化された電力の低減

電源の脱炭素化（再エネ、原子力、CCUS等）

天然ガス転換、バイオエ
ネルギー、水素、CCUS、合成燃料利用等

省エネ、物質・サービ
スに体化されたエネル
ギーの低減

2.3. 世界エネルギーシステム・温暖化対策評価モデル
による総合的な分析例：DACCS の役割
次に世界エネルギーシステム・温暖化対策評価モデル

エネルギー消費量

調整力火力、CCSの非回収排出分等電化が技術的、経済的に困難な部分での化石燃料排出

植林、BECCS、DACCS等のネガティブ排出技術（NETs）によるキャンセ
ルアウト

DNE21+による世界全体のカーボンニュートラルの対策の分析例について示す。排出シナリオの内、２℃未満、

図 3 温室効果ガス排出で見たネットゼロエミッションの対

1.5℃未満シナリオはそれぞれ 2060 年頃、2050 年

策のイメージ頃に CO2 排出量がネットゼロになりその後ネガティブ（ビヨンド・ゼロ）となるシナリオであり、温室効果ガス排図 4 は、同様にネットゼロの対策のイメージを日本に出ではそれぞれ 2100 年頃、2065 年頃にネットゼロ

おける一次エネルギー供給の視点で記載したものであとなり、その後ネガティブとなるシナリオである。1.5℃る。一次エネルギーとしては、原則、再生可能エネルギー、シナリオについては本モデルの想定では、DAC を想定

原子力、化石燃料＋CCS のみで構成することが必要としない場合、実行可能解はなかった（表 1）。

なる。ただし、再エネ、CCS については海外資源の活用

図 5 はモデル分析結果としての世界の CO2 回収と貯を考えることも重要で、その際、水素への転換が重要に留・利用のバランスを示している（分析の詳細は文献 3）なる。再エネ由来はグリーン水素、化石燃料＋CCS 由来を参照）。DAC のコストを高位（現状技術水準維持）と想はブルー水素とも呼ばれている。また、利便性向上のた定したシナリオでも、余剰再エネの活用により投入エネ

め、水素をアンモニアや合成燃料に転換して、輸送、利用ルギーの費用が低減するため、カーボンニュートラルをすることも重要となり得る。ただ、CCS 無しの化石燃料目指す上で 2050 年頃には費用効率的なオプションと利用も残る可能性は高い。これを植林、BECCS、CO2評価される。コスト低位シナリオでは、更に大規模な利用

6

RITE Today 2021

特集が見られる。DACCS によって負排出とできる分、CCS

るいは 5 百万バーレル/d のクリーンな航空燃料を生産無しの化石燃料も適切な水準で利用可能となる。DACするために使用されると位置づけている。の技術開発余地はまだ大きく残っているが、全体としてDAC は Storage と組み合わせた DACCS としてネ

費用効率的なカーボンニュートラルの達成に寄与し、更ガティブエミッション技術と成り得るが、DAC で回収しにビヨンド・ゼロ達成も視野に入る。

た CO2 を有効利用する技術も検討されている。従来型

表 1 DAC 関連のモデル分析の想定シナリオ
排出シナリオ

DAC 想定

実行可能解

無

〇

コスト高位

〇

2℃(DAC 無)
2℃(DAC 有，コスト高位)

２℃未満

2100 年
1.5℃未満(>66%)、
気温オーバーシュート有

1.5℃(DAC 無)
1.5℃(DAC 有，コスト高位)
1.5℃(DAC 有，コスト低位)

CO2 有効利用に寄与し得るが、大気中からの CO2 除去効果は小さい。
また、DAC はエネルギー消費量が多くコストも高いと考えられているが、BECCS や植林・再植林よりも土地(>66%)

2℃(DAC 有，コスト低位)の化学製品や燃料としての利用は CO2 の排出削減、コスト低位〇

無×合の問題や生物多様性への悪影響を抑制できる可能性

コスト高位

〇

がある。

コスト低位

〇

面積と水使用量は少なく済むため、食糧生産との土地競

表 2 海外における DAC 技術の開発状況 5）

注）DAC の想定は文献 4)を参考にした。必要エネルギーは２０５０年時点でコスト高位の場合 5.5～7.2 GJ/tCO2、低位の場合 4.7 GJ/tCO2 を想定

80

回収

8080

0-204040202000-20-20-40-40-40-602100コスト低位)

1.5℃(DAC有，1.5度(DAC有，コスト高位)
1.5℃(DAC有，コスト高位)

2100

2℃(DAC有，1.5℃(DAC有，2度(DAC有，コスト低位)コスト低位)コスト高位)

2℃(DAC有，2℃(DAC有，2度(DAC有，コスト高位)コスト低位)
コスト高位)

2℃(DAC無)2℃(DAC有，2度(DAC無)コスト高位)
2℃(DAC無)

コスト低位)

コスト高位)

1.5℃(DAC有，1.5度(DAC有，コスト低位)コスト低位)

2050

1.5℃(DAC有，1.5度(DAC有，コスト高位)コスト高位)

2050

2℃(DAC有，2度(DAC有，コスト低位)
1.5℃(DAC有，コスト低位)

コスト低位)

2℃(DAC有，2度(DAC無)2℃(DAC無)2℃(DAC無)2℃(DAC有，コスト高位)-80-802℃(DAC有，2度(DAC有，コスト高位)
1.5℃(DAC有，コスト高位)-60-60-80

1.5℃(DAC有，1.5度(DAC有，コスト低位)コスト低位)

CO2回収と貯留・利用量[GtCO2/yr][GtCO2/yr]
CO2回収と貯留・利用量

CO2回収と貯留・利用量 [GtCO2/yr]

6060

4020

回収

CO2回収：DAC(高温・電力のみ)
CO2回収：DAC(HT)CO2回収：DAC(低温システム)
CO2回収：クリンカ製造
CO2回収：DAC(LT)CO2回収：高炉転炉法
CO2回収：クリンカ製造
CO2回収：水素製造
CO2回収：高炉転炉法
CO2回収：バイオマス火力
CO2回収：水素製造
CO2回収：ガス火力
CO2回収：バイオマス火力
CO2回収：石油火力
CO2回収：ガス火力
CO2回収：石炭火力
CO2回収：石油火力
CO2貯留：EOR
CO2回収：石炭火力
貯留、利用CO2貯留：ECBM
CO2貯留：EOR
CO2貯留：廃ガス田
CO2貯留：ECBM
CO2貯留：帯水層
CO2貯留：廃ガス田
合成メタン(メタネーション)
CO2貯留：帯水層
合成石油(ガソリン、ジェット燃料、軽油)
合成メタン(メタネーション)
コンクリートCCU
合成石油(ガソリン、ジェット燃料、軽油)
メタノール合成(化学品CCU)
貯留、 コンクリートCCU
メタノール合成(化学品CCU)
利用60

図 5 世界の2050 CO2 回収と貯留・利用のバランス
2100

3. 技術紹介
3.1. DAC
近年、大気中からの CO2 回収技術(DAC：DirectAir Capture)が実現可能性のある気候変動緩和技術のオプションとして提唱されて以来、本コンセプトが注目を浴びている。Energy Technology Perspectives 2020 では、持続可能開発シナリオの達成にむけて、BECCS（Bio-energy with CCS）と DACCS（Direct Air CO2 Capture and Storage）等により2070 年に 3Gt のネガティブ・エミッションに貢献、あ表 2 に示すように、米国や北欧でアミン系固体吸収材を用いたシステムの研究が行われているが，現状では高コストであり、今後の普及のためには回収エネルギー・コストともに大幅に低減する必要がある。コスト低減（特にコンタクター部分）と吸収材の加熱再生エネルギーの低減（廃熱利用等含め）が課題である。また、DAC はまだ発展途上ということもあり，試算されるコストの幅が広いため（＄100～600/t-CO2 ）、今後精査が必要である。
大気中からの CO2 分離回収は、通常の天然ガスや石炭等の燃焼後排ガスから CO2 分離回収する場合と比べ、CO2 濃度は 400ppm 程度と 2～3 桁低いため、その分回収コストも高価になることが予想される。1ton のCO2 を含む空気量はおよそ 127 万 m3 であり、CO2 回7

RITE Today 2021

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収率が 100％であったとしても、東京ドーム（容積：3がそれに相当する。

124 万 m ）に相当する空気を処理しなければならない。

帯水層貯留とは、地下 800m 以深の砂岩層を対象とDAC を現実的なものとするためには、これまでになした貯留方法である。砂岩層は砂粒が堆積してできる地い高性能な CO2 分離材料の開発と大量の空気を効率よ層で、砂粒の隙間には地下水利用されない塩水が留まく吸脱着できるプロセスを構築する必要がある。CO2 分っている。図 7 に帯水層貯留のイメージ図を示す。地上離材料については、RITE がこれまで取り組んできた固から掘削した坑井から、CO2 は砂岩層に圧入され、塩水体吸収材や有人宇宙活動用の CO2 吸着剤の研究経験を押しのけて隙間に溜まり、一部は塩水に溶解して貯留で培ってきたアミン系化合物を中心とする材料設計のされる。砂岩層上部にガスや液体をほとんど通さないシ知見を活かし、回収コストを低減できる優れた材料開発

ール性の高い泥質岩が存在する場所では、CO2 を長期を目指している。一方、CO2 分離回収プロセスについてに安定して貯留することが可能である。

は、民間企業、大学の協力を得て、高効率な DAC システムの開発を目指している（図 6）。

図 6 大気中からの CO2 回収技術開発

図 7 CO2 地中貯留の模式図

本提案では我々は日本の最先端技術を駆使し、トン単

図 8 に CO2 貯留サイトの概観を示す。CO2 の発生源

位 （ 1 日あたり ） の CO2 を効 率 的 に 回 収 す る ＤＡＣ

から CO2 を分離・回収し、地上施設から直下に貯留、地（Direct Air Capture）装置を製造し、会場で設置・実上施設から海底下に貯留、あるいは海上施設から海底働させることを考えている。

下に貯留する。

3.2. CO2 の地中貯留

貯留サイト
分離・回収

貯留サイト

地中への CO2 圧入・貯留については、油層に CO2 を圧入して石油の増進回収を行う EOR（Enhanced Oil

圧入井

パイプライン輸送圧入井Recovery）、炭層に CO2 を圧入してメタンを回収するECBM（Enhanced Coal Bed Methane）、塩水性帯水層への貯留などがある。
CO2 を地中貯留する場合の地質構造として「貯留層」

CO2キャップロック（不透水層）

CO2帯水層図 8 CO2 地中貯留サイトの概観と「遮蔽層」が必要である。「貯留層」としては、多孔質砂岩のような堆積層が適しており、浸透性の大きい帯水層前章で述べたように CO2 地中貯留は、回収した CO28

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特集を隔離する方策として重要な選択肢のひとつである。

ガスのパイプラインに接続すれば新たな設備を建設する

地球温暖化を抑制するレベルの CO2 分離・回収をしことなく利用が可能といった点である。また、1 次エネルて、それを地中貯留するには、多数の CO2 圧入井が必要

ギーの熱利用に対する低位炭素化の観点から、エネルギであるが、全世界で今までに掘削された石油生産井のーキャリアとしてのメタンはその可能性が注目されてい数に比べればごくわずかである。CO2 地中貯留が本格る。

的に活用され、地球温暖化対策のひとつになることが期

脱炭素化への動きが進む欧州では、Audi がメタン合待される。このような CO2 地中貯留について広く皆様

成能力 315Nm3/h の世界最大の実証プラントを稼働に知ってもらうため、大阪・関西万博で紹介することはしており、再生可能エネルギーが大量に市場に出た際に意義深いといえる。

市場価格が下がると想定し、再生可能エネルギー由来の本提案では会場内で地中貯留を行う。貯留量自体は電力と、バイオガスから分離した CO2 からメタネーショ会期で数百トン程度と少量（苫小牧で 30 万トン／3 年ンしている。また、2060 年に CO2 排出量実質ゼロを目の実績）ではあるが、大阪という大都市での貯留は世界指すとする中国において、2020 年 12 月に日立造船がに類を見ない画期的な試みであり大きな意味がある。

メタネーション技術の事業実証検討することを公表し、社会実装に向けてサプライチェーンや事業採算性等を評

3.3. その他
3.3.1. メタネーション
メタネーションとは CO2 と水素からメタンを合成する技術である。合成にエネルギーを要するが、水素と異な価する計画である。
本提案では前節の DAC 装置からの CO2 を活用したメタネーション装置を会場内で設置し、迎賓館厨房等へ都市ガスとして供給することを考えている。

り、既存の都市ガスインフラを活用できる利点が大きく、注目されている。

3.3.2. メタノール合成

技術自体は 1911 年にフランスの化学者サバティエがメタノールは、エチレンやプロピレンといった低級オレ発見した既存技術であり、日本国内においては 2019

フィンを製造する原料として広く使用されているほか、年に NEDO の CO2 有効利用技術開発事業のプロジェ合成樹脂や接着剤、薬品、塗料など化学品の基礎原料でクトにおいて、国際石油開発帝石と日立造船がメタン合ある。世界で年間約 8,000 万トンの需要があり、現在成能力 8Nm3/h の試験設備を完成させ、連続運転などは、化石資源である天然ガスや液化石油ガス、石炭を主の実証試験を実施した。一方、都市ガスとして活用され原料に、高温高圧下で複数の製造工程を経て生産された事例はなく、転換効率・経済性の向上とスケールアッている。

プが課題とされている。合成には CO2 の 4 倍量の水素

このメタノールを化石資源を原料に得るのではなく、が必要であるが、水素を再生可能エネルギーの余剰電力石炭燃焼発電所や高炉等の燃焼排ガスや大気から分から製造すれば、合成メタンを利用することで化石燃料離･回収して得られる CO2 と再生可能エネルギー由来のとしての天然ガス使用量が削減でき、脱炭素化に貢献す水素を原料として合成することで、温室効果ガス排出量る。また、実質カーボンゼロに向けて大量の再生可能エの削減と同時に、メタノールという有用な工業製品の生ネルギー電源が導入された場合、大量の余剰電力の貯産が可能となる。

蔵が課題とされているが、メタネーションはその貯蔵技術や電力系統の安定化としても期待されている。

この分離･回収により得た CO2 と再生可能エネルギー由来の水素から得られたメタノールは、その後、メタクリ

水素をメタンに変換する理由は、水素は貯蔵、輸送、ル酸と反応させる事で、アクリル樹脂（PMMA）を合成利用において新たな設備投資や設備技術の開発が必要することができる。アクリル樹脂は、高い透明性・耐衝撃なのに対し、メタンは天然ガスとほぼ同じ成分であり、性があり、加工や着色も容易なことから、建築や乗り物

9

RITE Today 2021

特集の窓材、照明器具のカバー、看板等さまざまな用途に利用されている。
本提案では、会場でこのアクリル樹脂を用いた展示品や記念品、さらには大気中の CO2 を分離･回収する装置として博覧会場で展示する DAC（Direct Air Capture）装置の周囲を囲う透明ボードなどに用いる事で、炭素循環社会実現の一例として示したいと考えている（図 9）。
メタノール合成
万博会場のCO2由来のメタノールを利用し、アクリル樹脂を製造し、食器、照明、記念品に活用
【反応式】

メタノール

CO2 ＋ 3H2

CH3OH ＋ H2O

排ガスや大気からの分離・回収CO2
アクリル樹脂（PMMA）

ゼロエミッション由来H2
メタクリル酸MAA

アクリル食器

MMAモノマ―

図 10 人工光型植物工場例

アクリルを利用した照明（Techno Farm HP より）

4. おわりにPMMA板を利用した間接照明

PMMA板と和紙を積層接着し、下部からライティング反射剤を印刷塗布し、発光

以上のような技術を用いて我々は 2025 年の大阪・関西万博において、ビヨンド・ゼロを展示だけではなく、

図 9 メタノールの万博での活用会場内・開催期間で先駆的に達成するシステムの提案を3.3.3. 植物工場行っている。

将来的に世界規模で CO2 を利用するものとして植物

この提案はすでに 2020 年９月 24 日に弊機構が主工場がある。植物工場には人工光型植物工場と太陽光催するシンポジウム（未来社会を支える温暖化対策技術型植物工場があるが、人工光型植物工場（図 10）は光源シンポジウム in 関西）で概要を発信し、化学工業日報に人工光を用い、空調と養液栽培を導入し、植物生育に紙にも 10 月１４日付で記事として取り上げていただい必要な環境要素（光、温度、湿度、CO2 ガス濃度、気流）ている。

を制御し、周年安定的に高品質の植物を栽培している 6)。

一方で 2020 年 12 月２１日に閣議決定された大阪・

例えば実用化されているリーフレタス（1 株 100g）で関西万博の基本方針においては１２項目の基本的な考えは 3000 株生産するためには CO222kg の追加が必方の第三項目にカーボンニュートラルを目指す上での大要となっており、生産性に大きく寄与している

6)。また、イチゴの生産に向けて研究開発が進められているなどさらなる発展が期待できる。

阪・関西万博の形として以下の記載がある。
『日本は 2050 年までに温室効果ガスの排出を全体としてゼロにする、2050 年カーボンニュートラル、脱本提案では、会場内 DAC で回収した CO2 を利用し、炭素社会の実現を目指し、ネガティブエミッション技術実用化されている最新の野菜を生産する小型工場を設（Direct Air Carbon Capture and Storage）、次置し、その野菜を迎賓館等の厨房に供給することにより、世代型太陽電池やカーボンリサイクルをはじめとした、カーボンリサイクル、植物工場の最新技術をアピールす革新的なイノベーションの実用化を見据えた研究開発をる。

促進していくことで地球温暖化対策を進めていくこととしている。「未来社会の実験場」である会場では、過去の10

RITE Today 2021

特集

ストックベースでの二酸化炭素の削減（ビヨンド・ゼロ）を可能とする日本の革新的な技術を通して世界に向けて脱炭素社会の在り方を示していく。』
またその基本方針概要の２ページにも重要な位置づけとして『カーボンニュートラルを目指す上での大阪・関西万博での形』が紹介されている（図 11 参照）。

図 11 万博基本方針概要（２ページ）

我々はこの基本方針の実現に向けて、本提案を更に精査・具体化に尽力していく。

参考文献
1)

IPCC 1.5℃特別報告書 (2018)2)

IPCC WG3 第 5 次評価報告書 (2014)3)

佐野 他、第 37 回エネルギーシステム・経済・環境コン
ファレンス (2021)

4)

M. Fasihi et al., J. Cleaner Prod. (2019)

5)

ICEF「Direct Air Capture of Carbon Dioxide]他、各社公表資料より作成

6)

一般社団法人日本植物工場産業協会 HP

11