久米島の直接海洋回収が示すCCUS新局面、海運・航空を巻き込む脱炭素事業の現実解
ニュースの概要
日立製作所、商船三井、日本航空の3社が、沖縄県久米島で海水中に溶け込んだ二酸化炭素を分離・回収する直接海洋回収の実証に乗り出す。覚書に基づく取り組みでは、既存の海水取水設備から実際の海水を取り込み、処理後に海へ戻す一連の工程を検証する。実海域の設備と接続した国内初の試みとされ、工場や発電所の排ガスを対象にしてきたCCUSを、海洋に蓄積された炭素の除去へ広げる点が特徴だ。海運と航空という排出削減が難しい産業の企業が参画することで、回収技術だけでなく、輸送、環境価値の説明、将来の費用負担までを同時に検討する実証になる。
引用元: 日立、商船三井、JALが沖縄・久米島で海水中のCO2を直接回収する国内初の実証へ（Sustainable Japan / LNEWS）
分析・見解
今回の実証で重要なのは、二酸化炭素を回収する装置の性能だけではない。海水を取り込み、化学的あるいは電気化学的な処理で溶存二酸化炭素を分離し、処理水を海へ戻すまでの全体像を、実際の水質と運転条件で確かめる点にある。研究室の模擬海水では、温度、塩分、濁度、生物付着、季節変動といった現場固有の問題が見えにくい。久米島での検証は、設備の目詰まりや腐食、薬品の補充、回収した二酸化炭素の純度、排水のアルカリ度や水温への影響を同時に測る機会になる。
大気から二酸化炭素を直接回収するDACと比べると、海水は大気より二酸化炭素を高い濃度で含むため、分離工程の効率を高められる可能性がある。一方、海水を大量に移送するポンプ動力や、膜・電極・吸収材の交換費用が発生する。回収量だけを示しても十分ではなく、取水、前処理、分離、圧縮、輸送、貯留または利用までを含むライフサイクルで、投入電力一キロワット時当たりにどれだけ正味の除去ができるかを示す必要がある。電源が化石燃料中心なら、回収した量の一部が運転時排出で相殺されるからだ。
この技術は排出源回収とも性格が異なる。製鉄所やセメント工場のCCSは、煙突から出る高濃度の二酸化炭素を対象にするため、削減効果を排出源単位で把握しやすい。対してDOCは、過去に大気へ放出された二酸化炭素を海洋の炭素循環から取り出す炭素除去に近い。したがって、回収した二酸化炭素を地中に長期貯留できるか、海に戻した処理水が生態系へ与える影響は許容範囲か、二重計上を避けた測定・報告・検証ができるかが、設備の稼働率と同じくらい重要になる。
独自の意味は、久米島が単なる実験場所ではなく、海水淡水化や地域エネルギーとの接点を持つことにある。海水を扱う既存インフラと接続できれば、新たな取水設備を一から建設する負担を抑えられる可能性がある。その反面、淡水化設備の運転を妨げないこと、排水の性状を管理すること、島の電力需給に過度な負荷をかけないことが前提になる。小規模な島で運転データを集めるからこそ、将来の港湾、工場、発電所に横展開できる条件と、地域では許容されない条件を切り分けられる。
商船三井と日本航空の参加も象徴的だ。海運と航空は、燃料転換だけで短期間に排出をゼロにすることが難しい。持続可能な航空燃料、メタノールやアンモニアなどの導入を進めても、残余排出は残る。DOCがその埋め合わせに使えるとしても、低品質なクレジットを購入するだけでは信頼を失う。まず自社の燃料効率化や運航改善を進め、その上で除去の永続性と追加性を確認した炭素除去を組み合わせる順序が必要だ。今回の3社連携は、技術会社、需要家、輸送・利用側が初期段階からデータの使い道を共有するモデルになり得る。
ただし、実証成功を商用化と同一視してはいけない。必要なのは、年間を通じた連続運転、単位回収量当たりの総費用、電力消費、薬品使用量、設備寿命、環境モニタリング費用を公開することだ。さらに、回収した二酸化炭素を地中貯留するのか、合成燃料や化学品に使うのかで、除去の永続性は変わる。燃料に再利用した場合は、燃焼時に再排出されるため、炭素除去というより循環利用として評価すべきである。久米島の成果は、回収量の大きさよりも、こうした境界条件を社会に提示できるかで決まる。
ビジネスへの影響
企業の意思決定では、DOCをすぐに排出量の相殺手段として予算化するより、将来の除去調達に向けた情報収集と共同設計の段階と捉えるのが現実的だ。まず確認すべきは、実証で測定される指標である。二酸化炭素一トンを回収するための電力、薬品、水量、設備費、保守費、処理水の監視費を分けて把握し、回収後の輸送・貯留まで含む総費用で比較する必要がある。DAC、森林吸収、バイオ炭、排出源CCSとは、耐久性、土地利用、供給量、環境リスクが異なるため、単価だけで選ぶと調達方針を誤る。
海運会社や航空会社にとっては、実証参加を広報活動で終わらせず、燃料調達、顧客向け輸送サービス、将来の炭素除去契約に結び付けることが重要だ。例えば、一定量の除去を長期購入する契約を検討する場合でも、回収量の未達時に代替手段を認めるか、第三者検証を誰が担うか、環境価値の所有権をどの時点で移すかを先に定めるべきである。自社排出の削減実績と除去分を混同せず、製品や運航の表示では別々に説明することが、グリーンウォッシュ批判の回避につながる。
設備メーカーや地域事業者には、海水取水設備、再生可能電力、淡水化、二酸化炭素の圧縮・輸送をまとめた地域単位の事業設計が商機になる。久米島で得られたデータを港湾や離島へ展開するには、装置を大型化するだけでなく、電力が余る時間帯に運転する制御、故障時の海水処理継続、地域住民への監視結果の公開まで設計する必要がある。投資判断では、回収量の目標だけでなく、規制許認可、環境影響評価、炭素クレジットの認証条件が固まる時期を複数のシナリオで置くべきだ。
現段階で最も価値のある成果は、安価な除去量ではなく、商用化の前提となる実測データと責任分担を確立することだ。企業は実証結果を待つだけでなく、自社の残余排出量を用途別に分解し、十年単位の除去需要、許容単価、必要な永続性を整理しておくとよい。その準備があれば、DOCが有力になった時に先行契約へ進める一方、環境負荷や費用が見合わない場合には別の除去手段へ切り替えられる。