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研究活動概説研究企画グループ
革新的環境技術の動向と課題
１. はじめにオマス利用技術の動向と課題について概観する。なお、本

地球温暖化を防止する為に CO2 排出量の大幅な削減が稿の一部は独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発求められている。2010 年に国際エネルギー機関（IEA）が機構（NEDO）からの委託事業「ゼロエミッション石炭火

発表した「エネルギー技術展望 2010」１）によると、2050

力技術開発プロジェクト・ゼロエミッション石炭火力トー

年に世界の CO2 排出量を 2005 年比で 50% とするためにタルシステム調査研究」の成果である。

は、2050 年時点の CO2 排出量を 14Gt/ 年とする必要があり、新興国の経済成長等を見込むと、自然体ケースに対し２. CCS の動向と課題て 43Gt/ 年の CO2 を削減しなければならないことになる

２．１

CCS のプロジェクト動向と今後の課題（図１）。このような大幅な CO2 削減は複数の手段を組み

グローバル CCS インスティチュート（GCCSI）が発表し合わせなければ達成できない。ここで注目されているのが、た” The Global Status of CCS: 2011” ２）には、各国の CCSCO2 の回収・貯留（CCS）やバイオマス利用などの革新的プロジェクトの最新動向がまとめられている。ここでは、な CO2 削減技術である。CO2 削減技術のコストを図２にプロジェクトを進行度に合わせて、Identify、Evaluate、示す。両技術はともに比較的コストの安い CO2 削減技術

Deﬁne、Execute、Operate、Closure の６つに分類して表であり、また風力発電や太陽電池とは異なり、出力変動に示している。最初の Identify はサイトのスクリーニング段ついて心配する必要がない。

階、Evaluate はサイト評価とプレ FS 段階、Deﬁne は絞り

本稿では RITE の各研究グループにおける研究活動の紹込まれた候補地における詳細なサイト調査と FS の実施段介に先んじて、RITE の中心的研究課題である CCS とバイ

階、Execute はプロジェクトの実施・圧入設備の建設段階、

図 1 温暖化対策における各技術の貢献（出典 ： IEA 「エネルギー技術展望 2010」）

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研究活動概説図 2 CO2 削減技術のコスト（出典 ： GCCSI “The Global Status of CCS:2011”）

そして Operate で運転開始である。最後の Closure は圧

ジェクトは 2015 年頃から出現し、以降、次第にその割合入が終了し、廃坑となる段階である。この GCCSI のプロジェが増えていく。

クトリストを基に、プロジェクトの開始年と CO2 年間処

プロジェクト動向は環境によって大きく影響される。

理量を、排出源・回収技術別（図３）および貯留層・貯留初期の CCS プロジェクトは前述のように天然ガス生産―技術別（図４）に再整理した。このように表示することにEOR であるが、これは天然ガス生産では生産プロセスのよって、技術動向の把握が容易となる。

中に CO2 回収が含まれるので新たな回収工程を持つ必要

まず、CO2 回収技術であるが、2011 年段階で運転中のがなく CO2 の処理コストが小さいこと、さらに EOR によっプロジェクトの排出源は天然ガス生産が主であり、石炭等て増油収入が得られるため、炭素価格や政府の補助といからの合成ガス製造や発電所の CCS プロジェクトは 2014

う要素がなくとも自立できる可能性が大きいことによる。

年からようやくスタートする。このときの、発電所からの2014 年からは炭素価格の安定や政府の補助を念頭に発電回収でみると、初期は燃焼後回収（Post）と燃焼前回収（Pre）所等からの CCS プロジェクトが計画されている。しかし、が均衡しているが、次第に Pre が多くなっていく。酸素燃

現状では各国において CO2 削減政策は確立されておらず、焼（Oxy）は比較的少ない。合成ガス製造のプロジェクト

炭素価格も低迷し、財政危機から国の補助も不透明な状況も含めると、燃焼前回収の占める割合が大きいことがわかになっている。最近、英国 Longannet プロジェクトの中る。

止が報道されたが、このようなケースは今後も起こり得

次に貯留技術を分析する。貯留プロジェクトの大部分はる。CO2 削減のための世界規模での政策の確立が望まれる。

石油増進回収（EOR）である。Sleipner、Snohvit、およCCS を安定的に進めるためには、十分でタイミングのよい、び In Salah といった塩水層貯留のプロジェクトが有名でかつ安定した政策のサポート（インセンティブ、法規制体あるが量的には小さい。2014 年から開始される合成ガス系など）、コスト、消費エネルギー、リスク低減のための製造や発電所の CCS プロジェクトも、一部の例外を除き技術開発、早い段階からの、Community Engagement の貯留先は EOR である。枯渇ガス田や塩水層への貯留プロ３つが必要である。

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研究活動概説図 3 プロジェクト動向 （排出源 ・ 回収技術別分類）

図 4 プロジェクト動向 （貯留サイト ・ 技術別分類）

２．２

CCS の ISO 化

い。これらを国際標準化することによって、安全性を保証

CCS の普及には、その国際標準化も重要である。CO2 のするとともに、CO2 削減手段としてより明確に有効性を主回収においては、燃焼後回収、燃焼前回収、および酸素燃張できるようになり、CCS の実施を促進させることができ焼と３つの方法があり、またそれぞれの中においても、吸る。

収法、吸着法、膜分離法など様々の分離技術がある。CCS

このような目的で、昨年、カナダから CCS の ISO 化のの実施を考えている排出源に適する回収技術を選択するたために、新技術委員会（TC）を設置することが提案され、めには、技術比較が必要であるが、現状ではまだ共通の言

各国の投票の結果、10 月に開催された TMB（Technical葉がない。また、地中貯留においては、どのように安全にManagement Board）において、次の様な TC の設立が決

CO2 を貯留していくのか、さらに貯留量をどのようにカウ定された。

ントするのかについての標準的な手順が定められていな

番号：ISO/TC 265

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研究活動概説仮 名 称： 炭 素 回 収 と 貯 留

Carbon capture andプランをまとめ、TMB に提出することになっている。

storage (CCS)

なお、TC の新設に伴い、国内に国内審議委員会を設置

仮スコープ：CCS 分野における材料、装置、環境計し、議論を行うことになるが、その事務局（国内審議団体）

画、管理、リスク管理、定量化と検証（Quantiﬁcation

を RITE が日本工業標準調査会（JISC）から 2011 年 12 月and Veriﬁcation） お よ び 関 連 事 項 の 標 準 化。ISO/28 日付けで委託されており、CCS の ISO 化に関する作業

TC67 でカバーされる掘削、生産、パイプライン輸送を開始している。の装置および材料を除く。

３．バイオマス利用の動向

中央事務局を SCC（カナダ）に置く

バイオマス利用の動向については、2011 年に発表されメンバー（2011 年 10 月時点）：◆◆

P- メンバー：オーストラリア、カナダ、中国、フた IPCC の再生可能エネルギー特別報告書３）に詳しい。図ランス、ドイツ、イタリア、日本、韓国、オランダ、

５は輸送分野におけるバイオエネルギー使用時のライフサ

ノルウェー、南アフリカ、スイス、英国

イクル CO2 排出量を従来の化石燃料使用時と比較したもメンバー：アルゼンチン、ブラジル、チェコ、エのである。多くの場合、バイオエネルギーを使用すると化

ジプト、フィンランド、インド、イラン、ニュージー

石燃料使用時に比べて CO2 削減が可能となる。一方、食ランド、セルビア、スペイン、スェーデン、米国料と競合しないという観点からリグノセルロースの利用が注目を集めている。

ただし、名称およびスコープは仮であり、TMB の決議

図６には IEA の 2050 年 50% 削減シナリオを達成するから 18 ヶ月以内にこれらを決定するとともに、ビジネス

図 5 輸送燃料のライフサイクル CO2 排出量（出典 ： IPCC SRREN 2011）07

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研究活動概説図 6 バイオマス燃料のロードマップ（出典 ： IEA バイオ燃料ロードマップ 2011）

ための、バイオ燃料のロードマップを示す ４）。今後は先の排出削減努力は続けていくことが決まった。今後のエネ進的なエタノール製造や BTL の開発が中心となる。また、ルギーや経済の姿を見通すことはなかなか容易ではない

利用分野としては、他の技術で置き換えにくい航空機燃料が、この中で間違いないのは技術開発である。ここで述べ向けが重要な位置を占めるであろう。

た様な革新的環境技術の開発と実用化をできる限り早急にバイオ燃料の課題は原料バイオマスの入手、プロセスの実施することが求められている。

生産性向上、およびコストダウンである。先のロードマップは、2010-2015 年ごろにセルロースエタノール、BTL、引用文献合成ガスの商業規模生産の実証を進め、さらに 2020-2030

１．IEA, “Energy Technology Perspective 2010” (2010)年頃には、藻類由来のバイオ燃料や他の革新的バイオ燃料

２．GCCSI, “The Global Status of CCS: 2011” (2011)の経済的にフィージブルな生産の実証を行う事を目標にお３．IPCC, “Special Report on Renewable Energy Sources
and Climate Change Mitigation” (2011)

いている。

４．IEA, “Technology Roadmap, Biofuels for Transport”

４．まとめ(2011)

2011 年末の時点では、福島原発事故を受けての原子力の低迷、シェールガスの躍進、再生可能エネルギーの発展の姿が見えている。一方、ユーロ危機を初めとして経済情勢は芳しくなく、CCS の展開にブレーキがかかっているようにも見える。我が国は本年夏に向けて、エネルギーベストミックスを明らかにする予定である。また、国連気候変動枠組条約第 17 回締約国会合（COP17）において、日本は京都議定書の第二約束期間には参加せず、独自の CO208