ビッグアイデア：空気から炭素を捕獲する

私は好奇心旺盛な子供でした。 科学にいつも惹かれていました。 マジックスクールバス移民の家庭でお金がほとんどなかったにもかかわらず、私は両親に試験管や色が変わるpH試験紙が入った化学キットを買ってくれるよう頼みました。この初期の化学の授業が気候変動を理解するきっかけとなりました。私はまだ温室効果ガスや炭素循環のような複雑な概念を理解できませんでしたが、 した 人間が作り出した道具や技術が環境に影響を与えていることを知っておいてください。私たちは混乱を引き起こすこともありますが、それを片付ける手助けをすることもできます。

私が初めて直接空気回収（DAC）について聞いたのは大学生の時でした。これは、工場や発電所などの排出源ではなく、大気中にすでに放出されている二酸化炭素を回収できるというアイデアです。世界初のDAC技術は、約10年前にカルガリー大学とスイス連邦工科大学チューリッヒ校の研究グループによって開発されました。当時、私は大学院生で、自分で研究を始めました。2018年にトロント大学で博士号を取得した後、私はカナダ国立研究会議史上最年少の所長となり、回収した炭素をプラスチックに変換する方法を見つけるための6,000万ドルのプログラムを担当しました。

直接空気回収には複数の段階があります。まず、鋼鉄またはアルミニウムの冷却塔の側面に取り付けられた大型ファンが空気を吸い込みます。次に、液体（水酸化カリウムなど）または固体（ブリタのフィルターの活性炭に似た金属有機構造体など）でできたフィルターを通過します。きれいな空気は大気中に戻りますが、CO_₂ 残った不純物は、熱、電気、蒸気などのエネルギーを使ってフィルターから取り除かれ、液体に圧縮されてポンプで汲み上げられ、地下2キロメートルの多孔質の砂でできた古代の海底に貯蔵されます。

複雑かもしれませんが、地球はあらゆる支援を必要としています。2023年の記録的な高温は、10年から50年前の排出によって引き起こされました。たとえ明日すべての排出を止められたとしても、まだ10年から50年は温暖化が続くでしょう。私たちはCO2問題に取り組む必要があります。_₂ あらゆるものを電化すること、セメントや鉄鋼など清掃が難しい産業における排出量を削減すること、天然資源を保護すること、DAC のような新しいソリューションに投資することなど、同時に複数の方法で問題を解決することができます。

現在、世界で稼働中の商業用DACプラントは、アイスランドのクライムワークス社が建設したマンモスプラント1基のみである。このプラントは、4万トンのCOを除去する。_₂ テキサス州では、オキシデンタル・ペトロリアムが、年間50万トンの回収を見込んでいるDAC施設の公開を間もなく開始します。ここカナダにはディープ・スカイがあり、私はそこで主任炭素科学者兼エンジニアリング責任者として働いています。私たちは、カナダ初のDACプロジェクト開発者です。私は、私たちのことを逆の石油・ガス会社と呼んでいます。

今年後半にオープン予定の当社の最初の施設では、世界中のスタートアップ企業が製造した10種類のDACプロトタイプをテストする予定です。外見はファンで覆われた輸送コンテナのように似ていますが、それぞれが炭素をろ過する方法が異なります。現時点では事業にいくらかかるかはわかりませんが、一般的に言えば、年間50万トンを除去するDACプラントを建設するには、現在8億ドルから10億ドルかかります。もちろん、1つのプラントではほとんど効果がありません。2050年までにネットゼロを達成するには、100億トンのCOを除去する必要があります。_₂ その期限までに毎年空中からDACを発射する。そのためには世界中に何千ものDACプラントが必要になる。

カナダはDACの世界的リーダーとなるのに絶好の位置にいます。この技術には、多孔質地層貯蔵と再生可能エネルギーインフラという2つの主要な要素が必要です。カナダには 巨大な 貯蔵容量は膨大です。カナダ西部の地下には、産業革命の黎明期から人類が排出してきたすべての排出物を収容できるほどのスペースがあります。また、多くの州では信じられないほどクリーンな送電網が整備されています。ディープ スカイの本社があるケベック州では、およそ 99 パーセントが水力発電で稼働しています。

カナダのもうひとつの利点は、経験豊富なエネルギー労働者が豊富だ。アルバータ州では、石油・ガス労働者は液体やガスの移動方法、熱と質量のバランスの計算方法、パイプやコンプレッサーの設置方法をすでに知っている。地中から炭素を取り出すために必要なスキルは、それを地中に戻すのに必要なスキルと同じだ。雇用創出の観点から見ると、DAC は恩恵となる可能性がある。非営利団体 Clean Prosperity Foundation が立ち上げたプロジェクト、Carbon Removal Canada は、成長を続ける DAC 業界が 2050 年までにカナダで 89,000 件の雇用を生み出すと推定している。

DAC には大きな可能性があるものの、普及にはいくつかの障害があります。この技術はまだ初期段階にあり、一部の批評家は高価すぎると考えています。しかし、開発段階にあるすべての革新的な技術について同じことが言われています。現在、DAC のパイロット版は手作業で、または科学者のガレージで製造されています。この方法で自動車を製造し続けると、1 台あたり 100 万ドルのコストがかかります。製造とサプライ チェーンが確立されると、DAC は規模を拡大でき、コストは急速に低下します。

DAC プロジェクトでは、エネルギー要件も削減する必要があります。現在、大規模な商業プラントの稼働には 200 ～ 300 メガワットの電力が必要ですが、これは一部の石油精製所のエネルギー負荷と同程度です。カナダは EV やヒート ポンプなどのクリーン エネルギー源に投資しており、限られたグリーン電力をめぐる競争が激化します。DAC 技術の向上により、電力消費量が削減されます。

DACはすでにカナダ政府から支援を受けている。2021年には、DACプロジェクトへの全支出の60％を還付する「炭素回収・利用・貯留投資税額控除」を発表した。DAC企業は炭素クレジットを生成することもでき、企業に販売できる。こうした企業の多くは、防ぐことのできない排出を相殺することに関心を持つフォーチュン500企業だ。

DACの物語は、懐疑論を克服する物語です。DAC発電所を何千も建設するのは不可能だと言う人たちに、世界には何千もの石炭火力発電所や淡水化プラントがあると言いたいです。明らかに、私たちは大きな発電所を建設することができます。そして、COVID-19を覚えていますか? 2019年に、10か月で新しいワクチンを製造して配布できると言われたなら、私は笑っていたでしょう。しかし、人類が窮地に立たされたとき、私たちは物事を起こします。長い間、 科学者 空気から炭素を取り出すのは非効率的だと思いました。そして、今ここにいます。

国として、排出を完全に止めることはまずあり得ません。例えば、コンクリートの生産は常に二酸化炭素を排出します。良いニュースは、カナダ、ヨーロッパ、アフリカ、その他の場所から排出物を取り除けば、私たち全員が恩恵を受けるということです。DACは特効薬ではなく、地球を救うためのより大きな戦略の一部です。私が死んだら、私のWikipediaのページに「フィル・デ・ルナは、xトンのCOの除去に尽力しました」と書いてほしいです。_₂ 「大気から」その数字をできるだけ大きくしたいのです。

フィル・デ・ルナ氏は、モントリオールのディープ・スカイ社の主任炭素科学者兼エンジニアリング責任者です。