Q1 貯留したCO 2はどうなるのでしょうか?
A

貯留層に閉じ込められたCO 2 は、貯留層のすき間にある地層水（飲料に適さない塩水）を押しのけて徐々にその貯留層内に広がっていきますが、上部には遮へい層があるため、長期間にわたり安定して貯留層内に閉じ込めることができます。長い年月を経過したCO 2 は、地層水に溶解し、さらには周辺の岩石と反応して鉱物化し、安定的に閉じ込めることができると考えられています。

Q2 CCSの地上設備の安全性はどのようになっているのでしょうか?
A

CCSの地上設備は、CO 2を分離・回収するための高さ50m程度の塔や熱交換器、ポンプ、圧縮機、配管、パイプラインなどで構成されています。

設備からCO 2が漏れる可能性は、大規模地震などによる機器類の損傷などが考えられますが、高圧ガス保安法などの関係法令に基づく管理を徹底することで、CO 2 が外部に漏れ出ることを防止しています。

また、CO 2 漏洩検知システムを設置し、万が一CO 2 が漏れた場合にも、漏洩を最小限にとどめるための安全対策に万全を期しています。

Q3 貯留したCO 2は、地上に出てこないのでしょうか?
A

CO 2 の地中貯留を行うためには、CO 2 を貯めるための隙間のある地層（貯留層）の存在とともに、その貯留層の上部がCO 2を通さない地層（遮へい層）で覆われていることが必要となります。貯留層の中のCO 2が長年にわたり漏れないように遮へい層が蓋の役目をします。

2005年に発表されたIPCCの特別報告書によれば、地層を適切に選定し、適正な管理を行うことによって、貯めたCO 2を1,000年にわたって、貯留層中に閉じ込めることができるとしています。

制

作 ： 日本CCS調査株式会社

この資料はNEDO（国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構）の委託事業の一環で、日本CCS調査（株）が作成したものです。

【問合せ先】
日本CCS調査株式会社〒100-0005 東京都千代田区丸の内1丁目7番12号サピアタワー

電話：03-6268-7610

国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構〒212-8554 神奈川県川崎市幸区大宮町1310ミューザ川崎セントラルタワー

電話：044-520-5293

https://www.japanccs.com/

資源エネルギー庁 資源・燃料部 燃料環境適合利用推進課 CCS政策室
2024 年 6 月 更新

〒100-8901 東京都千代田区霞が関1丁目3番1号

電話：03-3501-1727

CCS（二酸化炭素回収・貯留）について

12

CC S のしくみC O 2 輸送

CCSは以下の3つの技術要素で構成されています。

CO2を分離・回収します。
1. CO2 分離・回収：工場・発電所などから発生するCO2を含むガスから、
2. CO2 輸送：分離・回収されたCO2を、貯留地点まで輸送します。

3. CO2 貯留：貯留地点まで輸送されたCO2を、地下1,000ｍ以深にあり、分離・回収されたCO 2を、貯留地点まで輸送します。輸送は、専用パイプラインや輸送船、少量輸送の場合は上部を遮へい層で厚く覆われた貯留層に、圧入・貯留します。

タンクローリーや鉄道コンテナなどを使用します。

米国では年間約6,800万トンのCO 2がパイプラインで輸送されており（＊1）、C O 2 分離・回収

その多くが、油田に圧入して原油を増産するために利用されています。
*1

排出されるガスの性質に合わせて最適な分離・回収方法が選択されますが、その1つに化学吸収法があり、アミン

https://jp.globalccsinstitute.com/why-ccs/understanding-ccs/transport/ (参照 2022-04-18)

離輸送に適した船舶による大量輸送のための技術開発が進められてい総合開発機構）により、2030年頃のCCUS技術の社会実装に向けて、船試験が行われています。

大気へ
高純度CO2

窒素

輸送工程へ

酸素ほか
高温と低温の吸収液の熱を移動させる

貯留地点まで輸送された CO2を圧入井（井戸）を通じて私たちの生活

CO2を熱

CO2
CO2
CO2
排ガスからCO2を分離取り除いた
高温の吸収液空間から離れた地下1,000m以深の貯留層（砂岩などの地層）に貯留圧入井（井戸）します。

貯留層は、岩石のすき間が地層水（塩水）で満たされており、CO2はこのすき間に貯留されます。CO2は水より軽いため浮力により上方へ移動しますが、貯留層の上部の CO2を通さない遮へい層（泥岩などの地回収装置吸収液から CO2を回収層）が蓋の役割をするため、貯留層内に留まります。また、長い年月を経てCO2は地層水に溶解し、さらには周辺の岩石と反応して鉱物化す遮へい層ることで、安定的に貯留層内に閉じ込めることができると考えられています。

CO2

CO2

CO2

回収分離CO2＜貯留層に適した条件＞

地層水CO2

地下1,000m以深・貯留層の上部を遮へい層が覆っている・近くに活断層などが存在しない

CO2

貯留層

CO2・地下1,000mより深い

3実証試験船「えくすくぅる」
提供：NEDO（国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構）、山友汽船株式会社

C O 2 貯留

CO2

熱交換器

吸収液

カナダ・ワイバーンプロジェクトの図（Petroleum Technology Research Centre資料に基づき作成）

そして、2021年から、NEDO（国立研究開発法人新エネルギー・産業技術舶による液化CO 2 の輸送技術を確立するための研究開発ならびに実証

CO2を含んだ石炭ガス化炉ができるという利点もあります。

CO2分離・回収概念図（化学吸収法）

分離装置

CO2

されるCO2がタンクローリーなどの専用車輌で日常的に輸送されています。

ます。船舶輸送は、CO2の排出源と貯留地を限定せずに柔軟に結ぶこと

CO2

ノースダコタ州（320km）

焼排ガスからの回収などで利用されています。

低温の吸収液USA

パイプライン

出典：Global CCS Institute「CO 2はどのように輸送されますか？」

また、CO2の排出源と貯留適地とが近接しているとは限らないので、長距された技術として多くの国で長期にわたり広く利用されており、日本でも化学工場や国産天然ガスの生産工程、燃Canada

CO2溶液などによる化学反応でCO2を吸収し、分離・回収する方法です。
アミン溶液による化学吸収法は、工業的に確立

燃焼排ガス

CO2

日本では、溶接や半導体の基盤洗浄、炭酸飲料、ドライアイスなどに利用

火力発電所や大規模な工場などで排出されるガスからCO2を分離し、高純度CO2として回収します。

二酸化炭素（CO2）

サスカッチュワン州

油層

砂粒
CO24

温暖化の主な要因はCO2排出量の増加海洋及び陸域を温暖化させてきたことには疑う余地がない。
」「、B.1 向こう数十年の間に CO2 及びその他の温室効果ガスの排出が大幅に減少しない限り、21 世紀中に、1.5°Cおよび 2°Cを超える地球温暖化施設（*4）が起こる。
」と記載されています。

〈施設数〉

Intergovernmental Panel on Climate Change：国連の気候変動に関する政府間パネル
出典：気象庁「IPCC 第 6 次評価報告書 第1作業部会報告書気候変動 2021：自然科学的根拠政策決定者向け要約（SPM）暫定訳（2022年5月12日版）」
を基にJCCSが作成 https://www.data.jma.go.jp/cpdinfo/ipcc/ar6/IPCC̲AR6̲WG1̲SPM̲JP̲20220512.pdf

大気中二酸化炭素の世界平均濃度の経年変化〈CO2回収能力（2010年〜の推移）〉

年平均気温上昇率：＋0.76℃/100年

0.5

2023

2021

2022

2019

2020

2017

2018

-1.0
-1.5

1890

年

2015

-0.5

2016

0.0
2010

1991-2020年平均からの差（℃）

世界の年平均気温偏差

1.0

2013

*3
*4

世界のCCＳ施設は、操業中が41件、建設中・開発中が351件で、過去６年間で大幅に増加しています。
また、CCS施設の年間CO 2回収能力は、操業中が4,900万トン、建設中・開発中が3億1,200万トンとなっています。

2014

必要か

CC S

世界のCCS施設（2023年7月時点）

2011

CC S がIPCC（*3）が2021年8 月に公表した第6次評価報告書第1作業部会報告書では、「A.1 人間の影響が大気、世界の2012

なぜ

1910

1930

1950

1970

1990

2010

2030 年

細線（黒）：各年の平均気温の基準値からの偏差太線（青）：偏差の5年移動平均値、直線（赤）：長期変化傾向。
出典：気象庁「世界の年平均気温偏差の経年変化（1891〜2023年）」
2024年2月1日更新
https://www.data.jma.go.jp/cpdinfo/temp/an̲wld.html.
を基にJCCSが作成

青色は月平均濃度。赤色は季節変動を除去した濃度。
出典：気象庁「大気中二酸化炭素の世界平均濃度の経年変化」
2024年3月29日更新
https://www.data.jma.go.jp/ghg/kanshi/ghgp/co2̲trend.html
を基にJCCSが作成

今世紀後半に温室効果ガスの排出量を実質ゼロにする世界の目標
2015年12月にフランスで開催されたCOP21では、世界の全ての参加国が今世紀後半に人為的な温室効果ガスの排出と吸収を均衡させる新たな長期目標が合意されました（パリ協定）。

出典：Global CCS Institute.“The Global Status of CCS 2023 ”を基にJCCSが作成

CCS・CCU・CCUS（*5）はCO2削減のために不可欠な技術

日本のCO2 の大幅な排出削減のためには、温暖化対策を役割に応じて総動員していくことが必要と考えられています。2020
年1 月に策定された「革新的環境イノベーション戦略」
では、世界のCO2排出量と吸収量がプラスマイナスゼロになる「カーボンニュートラル」
を実現するような技術、さらには過去に排出された大気中のCO2をも削減する「ビヨンド・ゼロ」を可能とするような革新的技術を、2050 年までに確立することを目指しています。
その革新的技術のひとつが、産業活動から排出されるCO2を回収して貯留するCCS と、回収したCO2を有効に利用する
CCU、このCCSとCCUを合わせて、CCUSと呼ばれています。

まれています。

■分離・回収設備■プラント全景

貯 留 層 深 度 ： 海底下1,000〜1,200m
海底下2,400〜3,000m

7,000

分離・回収方法 ： アミン溶液による化学吸収法

6,000
5,000
4,000

CCS長期ロードマップ最終取りまとめ

3,000
2,000
1,000
０2022

2030

2035

2040

2050
年

出典：IEA Net Zero Roadmap 2023 “Table A. 4: World CO2 emissions”を基にJCCSが作成

5

別 ： CO2 回収 + 地中貯留（海底下）

C O 2 供 給 源 ： 製油所内水素製造装置

2050年NET ZEROシナリオの想定によるCO2分離・回収量
CO2分離・回収量（Mt CO2）

その時点で年間約60億トンと見込
CO2 回収量は、2012年度から2015年度に実証設備を建設、2016年4月より、年間10万トン規模のCO₂圧入を開始し、2019年11月に当初目標としていた累計CO₂圧入量30万トンを達成し、圧入を停止しました。圧入停止後もモニタリングを継続しています。分離・回収から圧入・貯留までのCCSの一貫システムの操業を我が国で初めて行うとともに、各種モニタリングと海洋環境調査などを通じて、CCSが安全かつ安心できるシステムであることを確認しました。
また本実証試験により抽出された課題は、CCS長期ロードマッ
プ検討会でも検討されました。

貯 留 タ イ プ ： 海底下 深部塩水層（2層）

CCUSのCO2削減ポテンシャルゼロを達成するために必要なCCUSによる世界の取り組み

苫小牧CCS大規模実証試験

種*5 CCUS：Carbon dioxide Capture, Utilization and Storage（CO2の分離・回収、利用、貯留）
出典：資源エネルギー庁HPより一部引用 https://www.enecho.meti.go.jp/about/special/johoteikyo/ccs̲tomakomai.html

IEA（国際エネルギー機関）によれば、2050年ネット

CC S の実用規模を想定した日本初の大規模実証試験

CCSの社会実装を目指して、2023年３月10日に経済産業省から「CCS長期ロードマップ検討会最終とりまとめ」が公開されました。
この報告書では、カーボンニュートラルの実現に向けた2050年時点での年間貯留量の目安を1.2億〜2.4億トンとし、2030年までを「ビジネスモデル構築期」、2030年以降を「本格展開期」と位置付け、事業環境整備に向けた政府支援や法整備などの具体的アクションが示されています。

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