大気中から回収したCO2から作られたレンガは気候変動との戦いで期待される

Oct 13, 2023

会社の研究室に立っているマイケル・エヴァンスは、気候変動の解決策の一部となる可能性のある小さな白いレンガを掲げています。

触ると硬いですが、このブロックは結晶でできているので驚くほど軽く、重さはスポンジと同じくらいです。

注目すべき点は、空気中から採取した温室効果ガスである二酸化炭素（CO2）を使って製造されていることだ。

ケンブリッジ・カーボン・キャプチャー社の最高責任者であるエバンス氏は、「我々はそれを鉱物化している」と語った。 「私たちはそれを低濃度で捕捉するだけでなく、それを取り出して固体の岩石にします。」

エバンス氏は、毎年6月5日の世界環境デーに向けて講演した。彼の技術は、大気中の有害な化学物質を除去する新たな取り組みを象徴するものだ。

産業革命以前には、大気中には約 280 ppm の CO2 が存在していましたが、現在このガスの濃度は約 421 ppm です。

昨年、エネルギーと産業からの CO2 排出量は過去最高の 368 億トンに達し、その濃度はかつてない速さで上昇しています。

排出量を削減するための大幅な対策がなければ、CO2 ガスの濃度は 2060 年までに 550 ppm に達する可能性があります。

そうなると平均気温は産業革命以前の水準より2.6℃以上上昇し、壊滅的な結果をもたらす可能性がある。

解決策の 1 つは、直接空気回収 (DAC) として知られる、大気中から CO2 を取り出して貯蔵することです。

「実際に二酸化炭素を除去しなければ、我々はこの状況を乗り切ることはできないだろう」とエバンス氏は語った。 「それは人類や地球上のあらゆる種類の生命の将来にとって絶対に不可欠です。

「私たちはあらゆる手段を講じる必要があり、あらゆる考えられるアイデアを最大限の投資で検討する必要があります。」

急速な規模拡大があれば、DAC は 2100 年までに大気中から最大 310 ギガトン、つまり 10 億トンの CO2 を除去できる可能性があると専門家は示唆しています。

Cambridge Carbon Capture は 2011 年に設立され、英国ケンブリッジ郊外の小さな工業団地に拠点を置いています。

同社は、DAC テクノロジーを開発している数社のうちの 1 つです。

昨年、同社は英国政府から手法開発のために300万ポンド（1,360万ディルハム）の契約を獲得した。

「私たちは、この技術がCO2を永久に回収して隔離することで利益を生むことができると信じています」とエバンス氏は語った。 「私たちの技術は、低価値の鉱物を取り出して高価値の製品を生み出すプロセスであり、その過程で CO2 を回収します。」

アブダビのエミレーツ・スチール工場ではすでに二酸化炭素の回収、利用、貯蔵技術が使用されています。 アントニー・ロバートソン / ザ・ナショナル

出発製品には、ニッケルやコバルトなどの有用な金属を含む一般的に見られる鉱物である粉末ケイ酸マグネシウムが含まれます。

これは特殊な触媒で処理され、シリカと酸化マグネシウムに変換され、金属が遊離して抽出しやすくなります。

次に、酸化マグネシウムの粉末を水と混合してスラリーを生成し、スタック内で空気を泡立てます。その小型バージョンは研究室にあります。

このプロセスでは、酸化マグネシウム (MgO) が二酸化炭素 (CO2) と結合して炭酸マグネシウム (MgCO3) が生成され、そこから水を蒸発させると乾燥した白い固体が残り、建築材料として使用できます。

「オープンな構造が残ることになる」とエバンス氏は語った。 「レンガを作って家を覆うことができます。レンガは耐火性と断熱性に優れています。」

電気自動車のバッテリーに使用されるニッケルとコバルトは、建設やタイヤの製造など多くの用途に使用されるシリカと同様に分離されます。

同社の技術はDACに使用されるだけでなく、二酸化炭素回収・利用・貯留（CCUS）として知られるプロセスである産業プラントから放出されるCO2を回収することもできる。

他の技術を採用したCCUS施設は、アブダビのエミレーツ・スチール工場やサウジアラビアのアラムコのハウィヤ・ガス施設などですでに稼働しており、CO2を排出する産業が活発である限り、その広範な利用が必要であると一部の観察者は見ている。 。

CO2 除去部門は、政府の奨励金のおかげで、特に米国で拡大しています。 米国当局は、地域のDACハブの設立に2022年から2026年までに35億ドルを費やしている。

グランサム研究所のボブ・ウォード氏は、「これから巨大な石油の流れが生まれ、サウジアラビアや他の湾岸諸国のような他の石油資源国の一部がその開発に多額の投資を開始すると予想される」と述べた。ロンドン・スクール・オブ・エコノミクスの一環として、気候変動と環境に関する講義を行っています。

他の多くのアナリストも、空気を直接捕捉することが価値があることが判明する可能性があると述べている。

その中には、元EU気候変動交渉官で現在はグローバル・コモンズと気候変動に関するメルカトル研究所の研究員であるアルトゥール・ルンゲ＝メッツガー博士も含まれる。

アイスランドの企業であるクライムワークスは、世界初の大規模な二酸化炭素除去施設と言われるオルカという名前のプラントを持っています。 AP

「アイスランドなどで最初の実験を行う直接空気捕捉など、これらは実行して研究する必要があることであり、展開できる十分な広範な技術を得るには、これらの技術のコストを下げる必要があります」 、" 彼は言った。

アイスランドの企業であるクライムワークスは、世界初の大規模な二酸化炭素除去施設と言われるオルカという名前のプラントを持っています。 第 2 工場マンモス工場が建設中です。

両社はパートナーである Carbfix と協力し、CO2 を水に溶解し、アイスランドの地下の玄武岩に注入し、そこで 2 年かけて鉱物化または固化させる。

クライムワークスの別のパートナーである 44.01 は、CO2 を鉱化してオマーンの別の種類の岩石であるカンラン岩に注入する方法に取り組んでいます。

クライムワークスの広報担当者は、「当社の商業化と大規模導入は、気候科学の要求に応じて、2030年代に数メガトン（二酸化炭素除去）能力を、2050年までにギガトンの能力を実現するという主要目標の達成に向けて順調に進んでいる」と述べた。

同社によれば、大規模な規模拡大を達成するには、官民部門からのさらなる資金提供、（CO2除去に価値を置く）炭素市場の発展、支援的な規制と政策、そして「巨大な規模で実現できるサプライチェーン」が必要であると述べた。 」。

Climeworks は、アイスランドの地下の玄武岩に注入された水に CO2 を溶解する Carbfix と連携しており、そこで 2 年かけて石化または固化します。 写真：EPA

同社によれば、政府はDAC製品の「最初の購入者」として行動するなどして業界を支援できる一方、同社はその「高品質」を理由にマイクロソフトやスイス再保険などの民間部門の顧客を引き付けているという。 、永久的かつ安全な炭素除去ソリューション」。

クライムワークスは、その技術が再生可能エネルギー分野で見られるものと同様の効率とコストの改善を達成できると確信しています。

「電気自動車や太陽光発電は、まさにこの軌跡をたどった過去の例であり、空気の直接回収も同じ道をたどることに疑いの余地はない」と広報担当者は述べた。

Cambridge Carbon Capture は、その手法が価値ある最終製品の生成に基づいているため、スタンドアロンの DAC プラントや産業施設での CCUS の使用がコスト効率よく行われると述べています。

エバンス氏によると、CO2が1トン回収されるごとに、約1,600ドル相当の製品が生成されるという。

DAC プラントにはそれぞれ推定 3 億ドルから 5 億ドルの費用がかかります。 同社は、公的金融と炭素市場（炭素クレジットが売買され、それによって排出量に価値が付加される）は、こうしたプロジェクトに資金を提供するという点では限界があり、民間投資が不可欠であると述べた。

エバンス氏は、オマーンには「ケイ酸マグネシウムが豊富にある」ため、オマーンは植物の栽培に特に適していると述べた。

このプロセスは陸上で適用できるだけでなく、世界の炭素排出量の約 3% を占める船舶からの CO2 排出量も回収できる可能性があります。 船舶は炭酸マグネシウムを含む海水を使用して、海洋排出物を永久に除去することができます。

ケンブリッジ・カーボン・キャプチャーはパイロットプロジェクトを拡大するための資金集めを目指しており、その建設はケンブリッジからほど近い小さな都市イーリーで始まっている。 エバンス氏は、このプロジェクトを最後まで実現させたいと決意している。

「私はそうしなければならないと義務を感じている」と彼は言った。 「それは本当に宣戦布告のようなものです。私たちが住む惑星がなければ、他に何も問題はありません。」