カーボン・ニュートラル目標に向けた
我が国のフルオロカーボン類の排出抑制対策と課題
Mitigation measures and challenges forfluorocarbons emissions toward the carbon-neutral target in Japan
花岡 達也

＊

Tatsuya HANAOKA＊

国立研究開発法人 国立環境研究所 社会システム領域 地球持続性統合評価研究室
Global Sustainability Integrated Assessment Section,
National Institute for Environmental Studies Social System Division摘

要

フルオロカーボン類の温室効果能力は大きく，わずかな量を大気中に排出しただけ
で，多くの CO2 を排出したことと同じ意味を持つ。本研究では，非 CO2 温室効果ガスであるフルオロカーボン類に注目し，まず，それらの利用背景，温室効果の大きさ，及び国際条約や国内規制の動向と課題を整理した。次に，我が国が直面している冷媒
フロン類の問題に注目し，カーボン・ニュートラル目標にむけて期待される主な対策とその障壁，回収・破壊処理対策による CO2 換算削減量及び費用対効果について分析した。温室効果ガス排出量インベントリの報告対象であるハイドロ・フルオロカーボン（HFCs）だけでなく，報告対象外であるクロロ・フルオロカーボン（CFCs）及びハイドロ・クロロ・フルオロカーボン（HCFCs）にも注目し，これらを一体的にみて排出削減対策を評価し，我が国における対策の強化及びアジア途上国への支援を進めていく必要がある。

キーワード：回収・破壊処理対策，代替対策，費用対効果，フルオロカーボン類，
冷媒フロン類Key words：recovery and decomposition measures, alternative measures,
cost effectiveness, fluorocarbons, fluorinated refrigerants

1．はじめに地球環境問題には，地球の温暖化，オゾン層の破壊，酸性雨，砂漠化，海洋環境の汚染，森林や熱帯雨林の減少，生物多様性の減少，有害廃棄物の越境
移動など様々なものがあり，発展途上国の公害問題のような地域的な規模から，国境を越えた全世界的な規模まで複雑に絡んでいる。地球温暖化問題の場
合，その影響は地球規模で生じているが，地球温暖化の要因となる温室効果ガスの種類やそれらの排出源が多種多様であるため，一国だけで解決できる問題ではなく，国をまたいだ技術的及び経済的な協力が必要とされる。特に，経済成長が著しいアジア地域では，先進国の大量消費・大量生産型の生活スタ
イルを追従していくと，大量に温室効果ガスを排出し続け，地球温暖化が悪化していくため，アジアの中で日本が担う役割は重要である。
気候変動枠組条約（UNFCCC: United Nations
Framework Convention on Climate Change）のもとで，2015 年に開催された第 21 回締約国会議（COP21: the21st Conference of Parties）
において，「産業革命前と比較して，世界の平均気温上昇を 2℃未満に抑える（いわゆる “2℃目標 ”）とともに 1.5℃に抑える（いわゆる “1.5℃目標 ”）努力を追求する」ことを示したパ
リ協定が合意された（UNFCCC, 2015）。2℃目標の実
現には，今世紀後半には世界全体の温室効果ガス（GHGs: Greenhouse gases）の排出量を正味ゼロにする必要があり，特に二酸化炭素（CO2）排出量を大幅に削減する必要がある（IPCC, 2014）。さらに，1.5℃
目標の実現には，2050 年頃までに世界全体の正味CO2 排出量をゼロ（いわゆるカーボン・ニュートラル）にする必要があり，2℃目標よりもさらに大幅削減が急務となっている（IPCC, 2018）。特に，主な温室効果ガスであるエネルギー起源及び工業プロセス
起源の CO2 排出量の削減だけでなく，非エネルギー（non-CO2 GHG）
も大消費起源の非 CO2 温室効果ガス幅に削減しなければ 1.5℃目標の実現は難しい。
パリ協定で国際合意された 2℃目標及び 1.5℃目標

受付：2022 年 5 月 16 日，受理：2022 年 8 月 8 日＊〒 305 - 8506 茨城県つくば市小野川 16 - 2，E-mail：hanaoka@nies.go.jp
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花岡：フルオロカーボン類の排出抑制対策と課題の実現にむけて，2020 年に我が国では「2050 年カー
ボン・ニュートラル」が宣言され，2021 年に閣議決定された地球温暖化対策計画では，「2030 年における温室効果ガス排出量を 2013 年比で 46％削減」及
び「2050 年カーボン・ニュートラル」が明記された（環境省, 2021c）。我が国の温室効果ガス排出量の特徴は他の先進国諸国と異なり，エネルギー起源及び工業プロセス起源の CO2 排出量が全温室効果ガスの約 9 割を占めているが（国立環境研究所, 2022），近年ではフルオロカーボン類のうちハイドロ・フルオ
ロカーボン（HFCs: hydrofluorocarbons）の排出量が急増し，CO2 排出削減の効果を HFCs 排出量増加によって打ち消してしまう懸念が生じている。そこ
で，本研究では，非 CO2 温室効果ガスのうち，フル
オロカーボン類に対する排出削減対策に注目する。
特に，2050 年カーボン・ニュートラル目標の実現に向けた将来の排出削減経路を議論するためには，まず，現在までの動向と対策にむけた障壁を把握する必要がある。そこで，我が国におけるフルオロカー
ボン類の利用の現状と課題，及び削減対策の動向と期待される削減効果について考察する。
2．フルオロカーボン類の国際動向とその課題
2.1 フルオロカーボン類の利用背景
フルオロカーボンとは，炭素とフッ素の結合をもつ有機化合物の総称であり，自然界に存在しない人
工化合物である。フルオロカーボンに属する化学物
質には，化学結合に塩素を含むクロロ・フルオロカーボン（CFCs: Chlorofluorocarbons），ハイドロ・クロロ・フルオロカーボン（HCFCs: hydrochlorofluoro
carbons）と，塩素が含まれない HFCs，そして炭素とフッ素のみから構成されるパーフルオロカーボン（PFCs: perfluorocarbons）がある。さらに，これらフルオロカーボンの代替物質として，硫黄とフッ素のみから構成される六フッ化硫黄ガス（SF6: sulfur
hexafluoride），窒素とフッ素のみから構成される三フッ化窒素（NF3: nitrogen trifluoride）もある。
フルオロカーボンは，揮発性で気化しやすい一方
で，加圧によって液化もしやすく，また，金属や電子部品などに対して非腐食性であり，無色透明，無臭，不燃性，更には人体に対して無毒性であるため，様々な機器や製品の製造時や使用時において安
心安全で理想的な人工化合物である。そのため，
1930 年代に CFC と HCFC が開発されてから，冷蔵庫やエアコンの冷媒，スプレー缶のエアロゾル，電子部品や精密部品の洗浄剤，家具や内装などに用いる軟質ウレタンフォーム，住宅や冷凍冷蔵機器の断熱材に用いる硬質ウレタンフォームなど，様々な用途で用いられてきた。しかし，化学的に安定しているということは，逆に化学的に分解されにくいた
め，一度大気中に排出されると長期間存在し，対流圏（高度約 0～15 km）では分解されず，大気の循環により成層圏（高度約 15～50 km）まで到達する。そして，南極及び北極方向に運ばれ，そこで紫外線によって分解され塩素が遊離し，この塩素が触媒作用を起こして極域における成層圏オゾン層を破壊する。1970 年代にこのオゾン層破壊反応メカニズムが指摘され，1980 年代に観測によって科学的根拠をもって実証されたのち，1987 年に CFC や HCFC な
どのオゾン層を破壊する物質（ODSs: Ozone Depleting
Substances）に対する規制を定めた「モントリオー
ル議定書」が採択された。
日本ではオゾン層を破壊する CFCs や HCFCs を「特定フロン」と呼び，オゾン層破壊物質の生産と消費を段階的に廃止する国際的なスケジュールにしたがって廃止していった。そして，オゾン層を破壊
しない HFCs を「代替フロン」と呼び，代替物質として利用してきた。また，その他フッ素系ガスとして PFC や SF6，NF3 も利用されており，これらの代替物質をまとめて「代替フロン類等 4 ガス」と呼んでいる。ここで問題となるのは，CFCs と HCFCs
はオゾン層破壊物質であるだけでなく，強力な温室効果ガスでもある。また，代替フロン類等 4 ガス
（HFCs，PFCs，SF6，NF3）は，オゾン層を破壊しないが強力な温室効果ガスである。そのため，地球温暖化緩和対策として，これらの排出量を抑制する必要がある。
2.2 フルオロカーボン類の温室効果の大きさ
，メタン
（CH4）
，
温室効果ガスには二酸化炭素（CO2）
亜 酸 化 窒 素（N2O）， フ ル オ ロ カ ー ボン類（CFCs，
HCFCs，HFCs，PFCs），そして無機フッ素化合物の SF6，NF3 がある。これらの温室効果ガスが持つ温室効果能力はガスの種類によって異なるため，ガス種別の温室効果能力を比較できるように「地球温暖化係数（GWP: Global Warming Potential）」が用いられる。地球温暖化係数とは，「CO2 の放射エネル
ギーと大気中寿命時間によって求められる温室効果能力を基準としたときの，他の温室効果ガスの相対的な地球温暖化能力（つまり，CO2 を 1 としたときの温室効果）」を表している。すなわち，単位質量（例えば 1 kg）の温室効果ガスが大気中に排出されたときに，一定時間内（例えば 100 年間）の地球に与える放射エネルギーの積算値（すなわち温暖化への影響）を，CO2 に対する比率として見積もったものである。
温室効果ガスは種類によって大気中寿命時間が異なるため，何年間の放射エネルギー量を積算するかによって GWP 値は異なる。温室効果の期間を数十年と短く評価するか，それとも数百年と長く評価す
るかによって，同じガス種でも GWP の数値が異なってくる。そこで，気候変動に関する政府間パネ
ル（IPCC: Intergovernmental Panel on Climate Change）の評価報告書では，その差異による影響を把握する

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地球環境 Vol.27 No.2

た め に，20 年 間，100 年 間，500 年 間 の 3 通 り で
GWP 値を計算した結果を示してきた。しかし，
GWP20 年 値，GWP100 年 値，GWP500 年 値 の どの値を用いるかによって結果が大きく異なり，世界各国の温室効果ガス排出による温暖化への影響を比較検討するためには，なんらかの標準化が必
要 に な る。 そ こ で， 世 界 各 国 が UNFCCC 事 務 局に温室効果ガス排出量インベントリ報告書を提出する際には，「IPCC 第四次評価報告書（AR4: Fourth
Assessment Report）に記載されている GWP100 年値を用いて，各部門及び各ガス種の排出量を報告すること」と定められている（UNFCCC, 2013）。表 1 に，
IPCC AR4 でまとめられている主な温室効果ガスのGWP20 年値，GWP100 年値，GWP500 年値を示す（IPCC, 2007）。また IPCC による評価報告書が更新される際に，これらの GWP 値も最新情報に更新され， ガ ス 種 に よ っ て は GWP20 年 値，GWP100 年
値，GWP500 年値が修正される場合もある。そこ
で，UNFCCC 事 務 局 は，2023 年 ま た は 2024 年 以降から，各国が UNFCCC 事務局に温室効果ガス排表1127 – 135
（2022）

出量インベントリ報告書を提出する際に「IPCC 第五次評価報告書（AR5: Fifth Assessment Report）に記載されている GWP100 年値を用いて，排出量を報告すること」を定めている（UNFCCC, 2018）。そこ
で，表 1 に，IPCC AR5 に掲載されている GWP 値（IPCC, 2013）を同様に表記する。
例 え ば IPCC AR4 で 報 告 さ れ て い る CFC-12 のGWP100 年 値 は 10900 で あ る が， こ れ は 1 kg のCFC-12 を大気中に排出したとき，その後 100 年間の温室効果は CO2 排出量に換算すると 10,900 kgCO2
換算を大気中に排出した場合に相当することを意味する。このように，表 1 に示す特定フロン及び代替
フロン類等 4 ガスの温暖化能力は，代表的な温室効
果ガスである二酸化炭素（CO2）の温暖化能力と比較して，数百から数万倍と非常に大きいことが分かる。そこで，我が国の過去のフルオロカーボン類の使用状況を CO2 換算排出量に置き換えてみる。例
えば，我が国ではルームエアコン 1 台当たり平均約1 kg の HCFC-22 冷媒が使われてきたが，ルームエ
アコンの廃棄時に HCFC-22 冷媒を回収せずに大気

主要な温室効果ガスの地球温暖化係数と排出源の概要．

物質記号

物質名

大気寿命
（年）

20 年値

100 年値

CO2

二酸化炭素

－

1

1

1

1

1

エネルギー燃焼，工業プロセスなど

CH4

メタン

12

72

25

7.6

84

28

農耕作・農畜産，石炭採掘，廃棄物
埋立など

N2O

亜酸化窒素

114

289

298

153

264

265

農耕作・農畜産，工業プロセス，
エネルギー燃焼など

CFC-11

45

6730

4750

1620

6900

4660

断熱材，発泡剤，スプレー缶等

CFC-12

100

11000

10900

5200

10800

10200

冷媒（カーエアコン，小型冷凍冷蔵機器等）

CFC-113

85

6540

6130

2700

6490

5820

洗浄剤（電子部品，ドライクリーニング等）

CFC-114

300

8040

10000

8730

7710

8590

発泡剤

HCFC-22

12

5160

1810

549

5280

1760

冷媒（ルームエアコン，業務用冷凍
冷蔵空調機器など）

HCFC-141b

9.3

2250

725

220

2550

782

断熱材，発泡剤，洗浄剤（電子部品）

HCFC-142b

17.9

5490

2310

705

5020

1980

発泡剤

HFC-23

270

12000

14800

12200

10800

12400

HCFC-22 生成時の副産物，消火剤，
極低温冷媒

HFC-134a

14

3830

1430

435

3710

1300

冷媒，断熱材，発泡剤，エアロゾル

HFC-152a

1.4

437

124

38

506

138

ダストブロワー，エアロゾル，断熱材

HFC-32

4.9

2330

675

205

2430

677

単独冷媒，混合冷媒，半導体・液晶

HFC-125

29

6350

3500

1100

6090

3170

混合冷媒

HFC-143a

52

5890

4470

1590

6940

4800

混合冷媒

HFC-227ea

34.2

5310

3220

1040

5360

3350

エアロゾル，消火剤

CF4

50000

5210

7390

11200

4880

6630

アルミニウム精錬，半導体・液晶

C2F6

10000

8630

12200

18200

8210

11100

アルミニウム精錬，半導体・液晶

SF6

六フッ化硫黄

3200

16300

22800

32600

17500

23500

半導体・液晶，電気絶縁ガス

NF3

三フッ化窒素

740

12300

17200

20700

12800

16100

半導体・液晶IPCC AR4地球温暖化係数
（GWP）
20 年値

主な排出源

IPCC AR5地球温暖化係数（GWP）

100 年値 500 年値

CFC

HCFC

HFC

PFC

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花岡：フルオロカーボン類の排出抑制対策と課題

中に排出すると，1,810 kgCO2 排出量に換算できることを意味する。これは，平均燃費 15 km/L のガ
ソリン自動車が約 11,700 km 走行（およそ東京駅から札幌駅を 5 往復）したときの CO2 排出量に相当する。また，他の例を挙げると，1 世帯あたり冷蔵庫
1台（HFC134a 冷媒が約 125–150 g/台と想定），ルー
ムエアコン 2 台
（HCFC22 冷媒が約 1 kg/台と想定），
車1台（HFC134a 冷媒が約 500–700 g/台と想定）を所有していると仮定し，これらの廃棄時に冷媒フロン類を回収せずに大気へ排出したとすると，約 4.5–4.8
トン CO2 排出量に換算できることを意味する。これは 2015 年の日本の 1 世帯当たりエネルギー起源の（＝4.6 トン CO2）に相当する（国立環境研
CO2 排出量究所, 2022）。このようにフロン類は，わずかな量を大気中に排出しただけで，多くの CO2 を排出したことと同じ意味を持つため，温暖化抑制策として排出量を削減する必要がある。逆に言えば，排出削減対策をとることによって得られる温暖化抑制効果も大
きいことを意味している。
2.3 フルオロカーボン類の国際規制とその課題
オゾン層保護に向けて，1985 年に「オゾン層保護のためのウィーン条約」が採択され，そして 1987 年に「オゾン層を破壊する物質に関するモントリオー
ル議定書」が合意された。このモントリオール議定書では，オゾン層破壊物質の生産と消費を段階的に廃止することが定められ，締約国に対して廃止の義務が課せられることになった。その後，オゾン層破
壊物質の生産と消費の段階的な削減スケジュールを前倒しするために，ロンドン改正（1990 年）
，コペン
ハーゲン改正（1992 年）
，ウィーン改正（1995 年），
モントリオール改正（1997 年）
，北京改正（1999 年）
及びキガリ改正（2016 年）と改正されてきた。一方，
地球温暖化の抑制に向けて，1992 年に UNFCCC が採択され，そして 1997 年に「京都議定書」が合意された。この京都議定書では，先進国に対して拘束力のある温室効果ガスの削減目標が定められた。その後，大気中の温室効果ガスの濃度を安定化させるという条約で掲げた目標に向けて地球温暖化抑制策を加速させるために，コペンハーゲン合意（2009 年），
カンクン合意（2010 年）
，パリ合意
（2015 年），グラ
スゴー気候合意（2021 年）と続いてきた。
このように，オゾン層保護に対する国際条約と気候変動に対する国際条約が個別に存在しているが，条約間の連携が十分ではなく，いくつか課題が残されている。以下に，我が国も直面している国際制度の課題をまとめる。
a）
UNFCCC では，CO2，CH4，N2O，HFCs，PFCs，
SF6，NF3 を排出削減対象として定めており，他の GHGs に関する排出削減は対象外である。したがって，モントリオール議定書の対象である
CFCs や HCFCs は大きな温室効果を持つ GHGs
でもあるものの，排出規制が定められていない。我が国では HCFCs の生産と消費は 2020 年に全廃されたものの，まだ市中の機器中に多くの HCFCs が利用され続けており，それらの使用時及び廃棄時に漏洩対策や回収対策が不十分な場合に大気中に排出されている。しかし，これ ら は UNFCCC の 下 で 排 出 削 減 の 対 象 に 含
ま れ て い な い。 ま た，CFCs の 生 産 と 消 費 は
1996 年に全廃されたが，東日本大震災において CFC-11 の大気排出が観測され，特に断熱材としてまだ市中に残っているものがあると考えられる。一方で，途上国では，HCFCs は生産と消費の段階的な削減の途中であり，HFCs よ
りも HCFCs の消費量の方が依然多い。また，
CFCs の生産と消費は 2010 年に全廃されたが，まだ市中に残っているものもある。しかし，
CFCs や HCFCs に対する排出削減の規制がな
いため，回収されずに大気中に排出されている。
b）モントリオール議定書では，ODSs の生産と消費の段階的な削減への資金援助を対象とした多国間基金が定められている。そこで，途上国諸国では CFCs や HCFCs から HFCs への代替が促進されてきた。しかし，この多国間基金では，ODSs に対する排出削減対策は支援対象外とされている。そのため，途上国では ODSs に対する回収制度がなく，また回収技術が十分に揃っていないため，例えば，我が国からアジア
途上国に対して CFCs や HCFCs の回収対策技術を支援しようとしても，その資金援助メカニ
ズムがない。
c）
我が国がアジア途上国に対して CFCs や HCFCsの回収対策を支援したとしても，回収された
CFCs や HCFCs は廃棄物として扱われ，国外への持ち出しはバーゼル条約（有害廃棄物の国境を越える移動及びその処分の規制に関する国際的な枠組み及び手続等を規定した条約）に触れる可能性がある。そのため，回収した CFCs や
HCFCs は途上国の自国内で処理する方が望ましい。しかし，途上国では破壊処理施設が十分ではないため，CFCs や HCFCs の破壊処理対策技術の支援も必要になるが，その資金援助メカ
ニズムがない。
d）UNFCCC の 下 で， 先 進 国 諸 国 は CO2，CH4，
N2O，HFCs，PFCs，SF6，NF3 を対象とした排出インベントリを報告することが毎年義務となっているが，途上国の報告義務はない。途上国は隔年更新報告書の中に排出インベントリの章を設置することが定められているが，その報告対象ガス種は CO2，CH4，N2O のみであり，
HFCs，PFCs，SF6，NF3 は含まれていない。特に，半導体や液晶のエッチングや電気絶縁ガスとして SF6 及び NF3 の使用が増加傾向にあり，

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地球環境 Vol.27 No.2

対する代替ガスはまだ開発されていないため，引き続きこれら高 GWP のガスを利用し続ける必要がある。そのため，工場で使用されたこれらのガスを大気中にそのまま排出しないように，近年では換気口に小型の除外装置を設置し，エッチング未分解のガスを焼却処理する破壊処理対策が取られている。
一方で近年，非 CO2 温室効果ガスの中で HFCs が占める割合が急増していることが分かる。そこで，
HFCs 排出量の用途別の内訳を図 1（b）に示す。エア
ロゾル，発泡剤のような直接大気へ排出する用途は大幅に削減され，一方で機器内に密閉・半密閉されて利用する冷媒用途は CFCs，HCFCs から HFCs へ代替化が進められた結果，HFCs 冷媒の排出量が急増している。業務用冷凍冷蔵庫，業務用空調機器，
家庭用冷凍冷蔵庫，家庭用エアコン，カーエアコンなどの機器内に冷媒として充填されており，市中で機器内に冷媒として密閉・半密閉の状態で使用・貯蔵されているものを「バンク」と呼ぶ。これらの「冷媒バンク」が，機器の故障時または廃棄時に適切に冷媒が回収されずに，大気中に排出されることで HFCs 排出量が近年増加している。そこで本研究
では，冷媒として用いられる CFCs，HCFCs，HFCsに注目をして，現在までの対策の状況を整理し，カーボン・ニュートラル目標に向けて有効な削減対策についてさらに考察をする。
3.2 我が国におけるフルオロカーボン類の排出規制
2001 年に家電リサイクル法，2002 年に特定製品に係るフロン類の回収及び破壊の実施の確保等に関する法律（略称：フロン回収・破壊法），そして2005 年に使用済自動車の再資源化等に関する法律（略称：自動車リサイクル法）が施行され，ルームエ
アコン，家庭用冷凍冷蔵庫，カーエアコン，業務用
冷凍冷蔵庫，業務用空調機器などの廃棄時に冷媒フロン類の回収が義務付けられた。そのため，「冷媒フロン類に対する対策は十分に対処済」と思われてきた。しかしながら調査を進めると，冷媒フロン類の廃棄時回収率は過去 10 年以上にわたって 3 割程

その GWP 値は CO2 の 1 万倍以上と大きく，また CFCs や HCFCs の廃止に伴って HFCs の消費も増加傾向にあるため，途上国における代替
フロン類等 4 ガス
（HFCs，PFCs，SF6，NF3）への対処を促す声が高まっている。
このように，我が国が自国内のカーボン・ニュート
ラル目標にむけて対策を取り，またアジア途上国のカーボン・ニュートラル目標に貢献するために対策技術の支援を検討しようとしても，途上国におけるCFCs，HCFCs，HFCs を一体的に捉えた排出削減に対する技術的・資金的な支援の枠組みが不十分である。この状況を改善するために，2016 年にモントリオール議定書キガリ改正が採択され，HFCs の生
産・消費の段階的削減が新たに定められた。これにより，CFC・HCFC・HFC の生産・消費については削減対策への支援が一体的に議論できるようにな
り，国際協力の枠組みは徐々に改善されつつある。
しかし残る課題の 1 つは，回収・破壊処理対策への支援の枠組みとその実践である。我が国の冷媒フロン類に対する回収技術・破壊処理技術，また，我が国が経験してきた回収・破壊処理の課題を踏まえて，産官学が連携して途上国への冷媒フロン類の消費及び排出の削減への貢献が期待される。
3．我が国のフルオロカーボン類の排出量動向と排出削減対策3.1 フルオロカーボン類の排出量の動向とその特徴
図1（a）に我が国が UNFCCC 事務局に提出している温室効果ガス排出量インベントリ報告書（国立環境研究所, 2022）より，非 CO2 温室効果ガスである CH4，N2O 及 び 代 替 フ ロ ン 類 等 4 ガ ス（HFCs，
PFCs，SF6，NF3）の排出量の傾向を示す。PFCs，
SF6，NF3 の主な排出源は，半導体や液晶のエッチ
ングや電気絶縁ガスとしての利用であり，これらの
GWP 値は数千から数万倍と大きい。しかし，半導体や液晶のエッチングに用いる PFCs，SF6，NF3 に

(b)
b)
50
NF₃
SF₆
PFCs
HFCs
N₂O
CH₄

HFCs排出量 (MtCO2換算)

冷蔵庫及び空調機器
発泡剤・断熱材

40

エアゾール・MDI（定量噴射剤）

30

HFC製造時の漏出
半導体製造

20

溶剤
HCFC22製造時の副生HFC23

10

消火剤

0

図1

1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
2010
2012
2014
2016
2018
2020

150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
2010
2012
2014
2016
2018
2020

非CO2温室効果ガス排出量 (MtCO2換算)(a)a)

127 – 135
（2022）

液晶製造
マグネシウム等鋳造

我が国の非 CO2 温室効果ガスの排出インベントリ及び HFCs 排出量の用途別特徴．

131

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1312022/12/27 火曜日

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花岡：フルオロカーボン類の排出抑制対策と課題度しかなかったことが分かった（経済産業省・環境
省, 2017）。そこで，フロン回収・破壊法が改正され，フロン類の使用の合理化及び管理の適正化に関する法律（略称：フロン排出抑制法）と改められ，2015 年に施行されたが，その後も廃棄時冷媒の回収率は 38％であった（経済産業省・環境省, 2017）。
2016 年に閣議決定された地球温暖化対策計画（環境省, 2016b）では，冷媒フロン類の廃棄時回収率の目
標値は 2020 年までに 50％，2030 年までに 70％と定められ，また 2021 年に新たに閣議決定された地球温暖化対策計画（環境省, 2021c）では廃棄時冷媒の回収率目標値は 2030 年までに 75％に引き上げられたが，このような目標を達成するためには対策の強化が必要である。そこで，法制度があるにもかかわらず廃棄時回収率が向上していなかった障壁を以下に整理する。
まず，冷媒フロン類が充填された機器が回収現場に適正に集まり，冷媒フロン類が適正に回収作業されているかどうかという問題がある。確実に冷媒フロン類を回収するため，2020 年にフロン排出抑制法が改正され，機器の廃棄時に冷媒フロン類を適正に回収しないと罰金が科されることになった。次に，機器が故障し，配管から冷媒フロン類の大半がすでに漏洩して，廃棄時に冷媒フロン類を回収しようとしても，すでに機器内に冷媒フロン類が残存していないという問題がある。そのため，漏洩防止対策として大型な冷凍冷蔵空調機器の配管漏洩の定期点検が義務化された。また技術的な問題として，大型な冷凍冷蔵空調機器は配管が長く複雑であるため，回収機器を配管に接続して冷媒フロンを回収しようとしても，配管に冷媒フロン類が残存し，回収しきれていないという問題がある。そのため，配管内に残留する冷媒フロン類の回収効率向上の方法が議論されている。
これらの国内法に基づいて回収・破壊処理対策による排出削減をすると同時に，モントリオール議定書キガリ改正に基づいて，HFCs 消費量を段階的に削減する必要がある。我が国の場合，HFCs 消費量の段階的削減の基準値は CO2 換算値で「2011 年から 2013 年の HFC 消費量の平均値に対して，モント

表2

リオール議定書の HCFC 消費量の基準値の 15％分を上乗せした値」と定められている。そして，その基準値に対して，HFCs 消費量を 2019 年までに 10％減，2024 年までに 40％減，2029 年までに 70％減，2034 年までに 80％減，そして 2036 年までに 85％減を達成することが定められている。
3.3 我が国における主要な冷媒フロン類の排出削減対策冷媒フロン類として用いられている CFCs，HCFCs
及び HFCs は，家庭用冷蔵庫，業務用冷凍冷蔵空調
機器，ルームエアコン，カーエアコンなどの機器に密閉されており，表 2 に示す 4 つの対策が有効である。モントリオール議定書キガリ改正の着実な履行にむけて高 GWP フロン類から低 GWP フロン類の冷媒またはノンフロン類への冷媒（以下，ノンフロン冷媒という）の代替を進めていくだけでなく，パリ合意の実現にむけて使用時における漏洩防止対策，機器廃棄時における充填冷媒の回収対策，及び回収冷媒に対する破壊処理対策を組み合わせることが重要である。
ただし，物理的・技術的に対策が困難な用途もあるため，物理的・技術的な限界を把握し用途ごとに状況に応じて適した対策を考える必要がある。1 つ目の課題は，上述で述べた技術的な廃棄時冷媒の回収率についてである。例えば，配管が長く複雑な大型冷凍冷蔵空調機器の場合は，技術的に廃棄時冷媒の回収率の向上を見込むことが難しい。そこで，廃棄時に多くの冷媒が大気中に排出される冷凍冷蔵空調機器に対してはノンフロン冷媒への代替化を早期に進めていく必要がある。2 つ目の課題は，代替冷媒の選択についてである。漏洩率が比較的大きい冷凍冷蔵空調機器類の場合，漏洩時の毒性や可燃性などに注意し，代替冷媒を選択する必要がある。また，冷媒は膨張と圧縮によって熱を吸収したり放出したりする媒体で，ガスの種類によって熱サイクルの物理特性が異なり，冷却効果が得られる適正な温度帯が異なるため，それぞれの冷凍冷蔵空調機器が対象とする温度帯に適した代替冷媒を選択する必要がある。そのため，冷凍冷蔵空調機器の種類によっては，これらの条件を適切に満たす代替冷媒がまだ

冷媒フロン類の排出削減に有効な 4 つの対策．

対策の種類

対策の効果

代替対策

（NH3）
，炭化水素
（イソブタンやプロパン等）
といったノンフロン冷媒（自然冷媒）
やハイドロ
CO2，アンモニア
フルオレフィン（HFO: Hydrofluoroolefin）などの GWP 値が低い冷媒へ代替する方法。

漏洩防止対策冷凍冷蔵・空調機器の配管の接合部に検知液を吹きかけて泡の発生の有無を確認する方法や，配管内に蛍光剤を注入し，接合部に UV ライトを照射することで漏洩による蛍光剤の発光の有無を確認する方法，漏洩検知器（リークディテクター）のセンサー部を配管の接合部に近づけて漏洩を検知する方法。

回収対策

冷凍冷蔵・空調機器の廃棄時に，配管に冷媒回収装置を接合し，ガス状の冷媒フロンを吸引して圧縮し，圧縮された冷媒を液化して回収・再生用容器（ボンベ）で保管する方法。

破壊処理対策

廃棄物と混焼するロータリキルン法，セメント製造工程で混焼するセメントキルン法や，冷媒フロンを専門に分解する過熱蒸気反応法，液中燃焼法，プラズマ分解法などによって，フロンを分解する方法。

132

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地球環境 Vol.27 No.2

127 – 135
（2022）

定まっていない。3 つ目の課題は，冷媒の種類による冷却効率の差異についてである。HFCs 冷媒から
ノンフロン冷媒に代替化すると，使用時漏洩や廃棄時排出における CO2 換算排出量は大幅に削減できるが，一方で冷凍冷蔵空調機器の冷却性能が下がり，エネルギー効率が悪くなる場合もある。そのため使用時の電気消費量が増え，機器のライフサイクルで考えるとノンフロン冷媒を用いたときの方が正味のCO2 排出量が増える場合もある。したがって，カー
ボン・ニュートラル目標に向けて再生エネルギーを用いて電力を供給し，ノンフロン冷媒の使用時の電力消費に由来する CO2 排出量をゼロにする必要がある。以上のように，特に代替冷媒の選択はまだ我が国において検討中であり，カーボン・ニュートラル
目標に向けたシナリオ策定に大きな影響を与える
が，冷凍冷蔵空調機器が施設に一度導入されると同じ冷媒が数年から数十年間使われ続けることになる
ため，できる限り早期に現在使用されている HCFCs
冷媒や HFCs 冷媒からノンフロン冷媒へ代替化を進めていく必要がある。
3.4 我が国の回収・破壊処理対策とその費用対効果
UNFCCC 事務局への温室効果ガス排出量インベ
ントリの報告対象は代替フロン類等 4 ガス
（HFCs，
であり，特定フロン（CFCs，HCFCs）
PFCs，SF6，NF3）は含まれていない。しかし，家電リサイクル法，フロン回収・破壊法，自動車リサイクル法，フロン排出抑制法の下で，ルームエアコン，家庭用冷凍冷蔵庫，カーエアコン，業務用冷凍冷蔵庫，業務用空調機器などから回収・破壊処理される冷媒フロン類には，HFCs だ け で な く，CFCs や HCFCs も 含 ま れる。したがって，回収・破壊処理対策による温暖化抑制策としての効果を把握するためには，排出量イ
ンベントリの報告値だけでは不十分である。
そこで，我が国の温室効果ガス排出量インベント
リ報告書（国立環境研究所, 2022）やフロン回収・破壊法及びフロン排出抑制法に基づく再生量や破壊量に関する環境省による年次報告書（環境省, 2002～環
境省, 2021a），環境省によるオゾン層等の監視結果に関する年次報告書（環境省, 2014b, 環境省, 2018b,
環境省, 2021b），家電リサイクル年次報告書（家電製品協会, 2005～家電協会, 2021）のデータをもとにまとめた CFCs，HCFCs，HFCs の破壊量の結果を
図 2 に示す。なお，この結果は冷媒フロン類の回収対象となっている家庭用冷蔵庫，家庭用ルームエア
コン，自動車用エアコン，業務用冷凍冷蔵空調機器
類に充填されている冷媒フロン類のみを対象とし，それ以外の用途で用いられている冷媒フロン類は含まれていない点に留意する。
図 2 から分かるように，近年は排出インベントリの報告対象である HFCs 冷媒の回収破壊量が増えてきたが，2016 年までは排出インベントリの報告対象ではない HCFCs 冷媒の回収破壊処理量の方が大きかった。すなわち，市中で冷媒として使用されている冷媒フロン類は，温室効果ガス排出量インベント
リで報告される HFCs だけでなく HCFCs の影響も大きく，HCFCs 冷媒に対する排出削減対策の効果にも注目する必要がある。また，我が国では CFCs
冷媒の生産と消費はすでに全廃されているが，依然，市中の機器中に充填されて使用し続けているものがあることも分かる。そのため，CFCs の回収破壊量は減少傾向にあるものの，まだ一定量が残っている。特に，CFCs の GWP 値は大きいため，CFCs
冷媒の回収破壊量は小さくても，これらを CO2 換算
すると温暖化抑制対策としては無視できない大きさである。したがって，我が国のような先進国でも，
気候変動枠組み条約の排出規制の対象である HFCs
冷媒だけでなく，排出規制の対象外である CFCs 冷媒や HCFCs 冷媒に対する排出削減対策にも注目する必要がある。途上国では CFCs は 2010 年に生産と消費がすでに全廃されているが，HCFCs はまだ

a)

b)

2500

4000

2000

3000

1500

2000

1000

1000

2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020

500

CFC破壊量

図2

0HCFC破壊量

16

9

14

8

12

7
6

10

5

8

4

6

3

4

2
1

2

0

0

HFC破壊量

総破壊量 (Mt CO2換算)

5000

3000

CFC,HCFC,HFC破壊量 (Mt CO2換算)

6000

3500

総破壊量 (t)CFC, HCFC, HFC破壊量 (t)

4000

0

10

7000

2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020

4500

総破壊量

我が国の冷媒 CFCs，HCFCs 及び HFCs の破壊処理量の推計．

133

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花岡：フルオロカーボン類の排出抑制対策と課題

表3

冷媒フロン類の回収・破壊処理の費用対効果の試算例．

費用項目

価格

回収費用（ルームエアコン）

280～1740 円/kg 冷媒

回収費用（冷蔵庫）

400～2070 円/kg 冷媒

輸送費用

26～76 円/kg 冷媒

破壊処理費用（ローターリーキルン新設） 110～890 円/kg 冷媒
破壊処理費用（ローターリーキルン既設） 1.9～5.7 円/kg 冷媒
破壊処理費用（セメントキルン既設）

3.8～11.4 円/kg 冷媒

段階的な削減の途中であり，市中で使用されている
CFCs，HCFCs の量は我が国よりも大きい。そのため，CFCs や HCFCs の排出削減努力を何等かの形でカウントし，対策へのインセンティブとなるような枠組みがあれば，我が国だけでなく途上国において も CFCs，HCFCs 及 び HCFCs を 一 体 と し て 回収・破壊処理対策が進んでいくのではないかと考えられる。
このとき，回収・破壊処理対策の CO2 換算量の大きさだけでなく，その費用対効果にも注目する必要がある。そこで本研究では，例えば我が国の回収技
術，破壊処理技術をアジア途上国に支援した場合を仮定し，冷媒フロン類の回収・破壊処理対策を実施した際の費用対効果を試算してみた。回収機器の費用や破壊処理施設の費用の条件設定次第ではあるが，表 3 のようにまとめられた。ルームエアコンや冷蔵庫に充填される冷媒ガスの GWP 値や機器中の充填冷媒量によって回収・破壊処理対策の CO2 換算
量の費用対効果は異なってくるが，CFC12 は 140～150 円/tCO2 換 算，HCFC22 は 760～770 円/tCO2 換
算，HFC32 は 1580～1590 円/tCO2 換 算，HFC134a
は 900～910 円/tCO2 換算程度となると試算された。
したがって，カーボン・ニュートラル目標の実現に向けて我が国やアジア諸国で冷媒フロン類の回収・破壊処理対策を強化した場合，その費用対効果は主な温室効果ガスであるエネルギー起源及び工業プロ
セス起源の CO2 排出削減の費用対効果よりも安価であると考えられる（IPCC, 2014; 環境省, 2021d）。

子（SLCFs: Short-Lived Climate Forcers）」 の 1 つ として近年注目されている。SLCFs とは，大気中の寿命が短く，かつ大気を温める作用をもつ物質のことを言う。SLCFs 削減対策への期待は，その CO2 換
算量の大きさだけではなく，「短寿命」である点にある。大気中での滞在時間（寿命）が数日から数十年と短いということは，削減対策を取れば気候への応答も早く表れる，ということを意味する。すなわ
ち，早期に SLCFs を大幅に削減することができれば，CO2 のみの排出削減対策を取ったときよりも，
世界の平均気温上昇を抑制することができると考えられる。しかし，廃棄時冷媒の回収率向上がまだ十分に見通せず，またノンフロン冷媒への代替化の候補が定まってない冷凍冷蔵空調機器類もある。また，半導体や液晶のエッチングに用いる PFCs，
SF6，NF3 に対する代替ガスはまだ開発されていない。我が国だけでなくアジア途上国においても，冷媒フロン類（CFCs，HCFCs，及び HFCs）や半導体や液晶のエッチングガス（PFCs，SF6，NF3）の排出は，カーボン・ニュートラル目標の実現に向けた障壁の 1 つとなっている。そこで，本研究の内容を踏まえ，次なる研究課題として，2050 年カーボン・
ニュートラル目標に向けて我が国の代替フロン類等
4 ガス（HFCs，PFCs，SF6，NF3）を，いかに早期に大幅削減が実現可能か，蓋然性のある排出シナリオを検討していく必要がある。

4．おわりに（独 ）環 境 再 生 保 全 機 構 の 環 境 研 究 総 合 推 進 費S-20-3（1）（JPMEERF21S12009）により実施した。また，特に我が国の回収・破壊処理データや対策情報などの収集にご協力頂いたダイキン工業株式会社の清水義喜様，収集データの解析の議論にご協力頂いた国立環境研究所の中島英彰様，寺園淳様，小口正弘様や，その他ヒアリングにご協力頂いたフロン関
係者皆様に感謝致します。

本研究では，非 CO2 温室効果ガスである特定フロン（CFCs，HCFCs）及 び 代 替 フ ロ ン 類 等 4 ガ ス（HFCs，PFCs，SF6，NF3）に注目し，それらの利用
背景，温室効果の大きさ，国際条約や国内規制の動向と課題を考察した。特に，2050 年カーボン・
ニュートラル目標を目指すためには，まず現状の課題を整理し，対策導入の障壁を把握する必要がある。そこで我が国が近年直面している冷媒フロン類の問題に注目し，削減対策の動向と主な削減対策，
及びそれらの費用対効果について分析をした。特にHFCs は温室効果ガスの中でも「短寿命気候強制因

謝

辞

引用文献
IPCC（Intergovernmental Panel on Climate Change）（2007）Climate Change 2007: The Physical Science134p127-136-花岡-cc2020.indd

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地球環境 Vol.27 No.2

Basis, Contribution of Working Group Ⅰ to the
Fourth Assessment Report of the Intergovernmental
Panel on Climate Change, Cambridge University
Press, Cambridge, UK.
IPCC （2013） Climate Change 2013: The PhysicalScience Basis, Contribution of Working Group Ⅰ
to the Fifth Assessment Report of theIntergovernmental Panel on Climate Change,
Cambridge University Press, Cambridge, UK.
IPCC （2014） Climate Change 2014: Mitigation of
Climate Change, Contribution of Working Group Ⅲ
to the Fifth Assessment Report of theIntergovernmental Panel on Climate Change,
Cambridge University Press, Cambridge, UK.
IPCC （2018） Global Warming of 1.5℃. An IPCC
Special Report on the impacts of global warming of
1.5℃ above pre-industrial levels and related global
greenhouse gas emission pathways, in the context
of strengthening the global response to the threatof climate change, sustainable development, andefforts to eradicate poverty, Cambridge University
Press, Cambridge, UK.
家電製品協会（2005−2021）家電リサイクル年次報告.
環境省（2002）
平成 13 年度の冷媒用特定フロン（CFC）
回収等に関する調査結果.
環境省（2003）平成 14 年度のフロン回収破壊法に基づくフロン類の破壊量の報告の集計結果.
環境省（2004−2013）フロン回収破壊法に基づくフロン類の破壊量の集計結果.
環境省（2014a）フロン回収・破壊法に基づく平成 25
年度のフロン類の破壊量の集計結果.
環境省（2014b）
平成 25 年度オゾン層等の監視結果に関する年次報告書.
環境省（2015）
フロン回収・破壊法に基づく平成 26 年度のフロン類の破壊量の集計結果.
環境省（2016a）フロン排出抑制法に基づく平成 27 年度のフロン類の再生量等及び破壊量等の集計結果.
環境省（2016b）
地球温暖化対策計画. https://www.env.
go.jp/earth/ondanka/keikaku/honbun.pdf（2022 年5 月 13 日確認）環境省
（2017）フロン排出抑制法に基づく平成 28 年度のフロン類の再生量等及び破壊量等の集計結果.
環境省（2018a）フロン排出抑制法に基づく平成 29 年度のフロン類の再生量等及び破壊量等の集計結果.
環境省（2018b）
平成 29 年度オゾン層等の監視結果に関する年次報告書.
環境省（2019）フロン排出抑制法に基づく平成 30 年度のフロン類の再生量等及び破壊量等の集計結果.

127 – 135
（2022）

環境省（2020）フロン排出抑制法に基づく令和元年度
フロン類の再生量等及び破壊量等の集計結果.
環境省（2021a）フロン排出抑制法に基づく令和 2 年度フロン類の再生量等及び破壊量等の集計結果.
環境省（2021b）令和 2 年度オゾン層等の監視結果に関する年次報告書.
環境省（2021c）
地球温暖化対策計画. http://www.env.
go.jp/earth/211022/honbun.pdf（2022 年 5 月 13 日
確認）
環境省（2021d）中央環境審議会地球環境部会カーボ
ンプライシングの活用に関する小委員会. https://www.env.go.jp/council/06earth/setchukanseiri.pdf（2022 年 5 月 13 日確認）
経済産業省・環境省（2017）フロン類の廃棄時回収率の向上に向けた要因分析.
国立環境研究所 温室効果ガスインベントリオフィス（2022）日本国温室効果ガスインベントリ報告書.
https://www.nies.go.jp/gio/archive/nir/jqjm
10000017uzyw-att/NIR-JPN-2022-v3.0_ J_GIOweb.pdf（2022 年 5 月 13 日確認）
UNFCCC（The United Nation Framework Convention
on Climate Change）（2013）Report of the Conferenceof the Parties on its nineteenth session, held in
Warsaw from 11 to 23 November 2013, FCCC/CP/
2013/10/Add.3. https://unfccc.int/resource/docs/
2013/cop19/eng/10a03.pdf（2022 年 5 月 13 日確認）
UNFCCC（2015）Report of the Conference of theParties on its twenty-first session, held in Paris
from 30 November to 13 December 2015, FCCC/
CP/2015/10/. http://unfccc.int/resource/docs/
2015/cop21/eng/10.pdf（2022 年 5 月 13 日確認）
UNFCCC（2018）Report of the Conference of theParties serving as the meeting of the Parties to theParis Agreement on the third part of its first session,
held in Katowice from 2 to 15 December 2018,
FCCC/PA/CMA/2018/3/Add.2. https://unfccc.int/
sites/default/files/resource/cma2018_3_add2_new_
advance.pdf（2022 年 5 月 13 日確認）花岡

達也／Tatsuya HANAOKA

2004 年東京大学大学院工学系研究科博士課程修了。博士（工学）。2004 年 4 月より国立環境研究所に入所。現在，同研究所の社会システム領域地球持続性統合評
価研究室室長。
専門は環境システム工学。
統合評価モデルを用いた世界及びアジアを対象とした気候変動緩和策に関する将来シナリオ分析に従事し，気候変動問題，大気汚染問題，オゾン層保護問題，廃棄物問題などの同時解決に向けた研究に取り組んでいる。

135

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