廃棄物からのCO2回収ソリューション

みなさんは、廃棄物からのメタネーション化という言葉を聞いたことがあるかも知れません。
廃棄物からメタン化を含めた二酸化炭素（CO2）回収に関する技術やそれを活用した循環型社会実装を目指すシステム構築に関するロードマップについてまとめてみました。

（１）取り組みの目的と背景

廃棄物からのメタン化を含むCO2回収ソリューションの目的は、CO2排出と廃棄物管理という2つのキーワードが重要です。CO2を回収して貴重なエネルギー源であるメタンに変換するという取り組みは、温室効果ガスの排出を削減し、従来の化石燃料に代わる持続可能な代替燃料を提供することが目的です。
このような取り組みの背景には、気候変動を緩和し、低炭素経済（社会）へ移行するという差し迫ったニーズがあります。様々な産業プロセスや廃棄物からのCO2排出は、地球温暖化に大きく寄与しています。廃棄物からのメタン化は、CO2を回収し、発電、暖房、輸送用燃料として使用できるメタンの形で利用することで、潜在的な解決策を提供することができます。

（２）技術・システムとパートナーシップ

CO2回収ソリューションを実装するための具体的なシステムとパートナーシップのアプローチは、組織とその能力によって異なります。考慮すべき内容を以下にいくつか示します。

A） 技術：

この取り組みには、CO2回収、精製、およびメタン化のための技術の開発または利用が含まれる場合があります。各企業独自のテクノロジーと既存のソリューションへの依存度は、組織の専門知識とリソースによって異なりますが、いくつかの技術を紹介します。

　カーボンリサイクル：メタネーションにより、発電、セメント製造、鉄鋼製造などの様々な産業プロセスから排出される CO2 のリサイクルが可能になります。 回収した CO2 をメタンに変換することで、温室効果ガスを使用可能な燃料または化学原料に変換し、正味のCO2排出量を削減します。

　貯蔵と利用：メタンは CO2 よりも貯蔵と輸送が容易です。 既存の天然ガスインフラに注入したり、発電、暖房、工業プロセスの燃料として直接使用したりできます。これはエネルギー需要が高まったときに使用するために、高生産期間中に生成された余剰の再生可能エネルギーを貯蔵する実用的な方法を提供します。

　再生可能水素の統合：メタン化は、再生可能電力を使用した電気分解などの再生可能水素製造方法と組み合わせることができます。この相乗効果により、余剰の再生可能エネルギーがメタンとして貯蔵され、エネルギー貯蔵の一種として効果的に機能し、必要なときに使用できるようになります。

　エネルギー変換の強化：CO2 をメタンに変換することも、全体的なエネルギー変換効率の向上に役立ちます。例えば、再生可能電力を使用して水素を生成し、その水素を回収した CO2 と組み合わせてメタンを生成すると、断続的な再生可能エネルギーをより効率的に貯蔵および使用することができます。

　排出原単位の削減：セメントや鉄鋼生産など、CO2 排出量が多い産業にメタン化を適用すると、これらのプロセスの全体的な排出原単位を削減できます。 CO2 排出量の一部を回収してメタンに変換することで、これらの産業からの純排出量を削減できます。

　二酸化炭素回収・貯留 (CCS) との相乗効果：メタン化を従来のCO2回収・貯留 (CCS) 技術と組み合わせて、包括的な CO2 緩和ソリューションを作成できます。 工業プロセスから、または大気から直接 CO2 を回収した後、回収した CO2 をメタン化の原料として使用することができ、結果としてメタンが生成されます。

B） コラボレーション：

包括的なCO2回収ソリューションの導入には、他の企業や関係者とのコラボレーションが有益です。パートナーシップには、廃棄物管理会社、エネルギープロバイダー、研究機関、政府機関が関与する場合があります。コラボレーションにより、知識の共有、補完的な専門知識へのアクセス、より広範なエコシステムの確立が可能になります。

C）バリューチェーンの統合：

この取り組みを成功させるには、既存のバリューチェーンへの統合が不可欠です。これには、廃棄物源の特定、効率的な収集システムの確立、廃棄物原料の信頼できる供給の確保、生成されたメタンの市場の創出が含まれます。

（３）拡張ロードマップ：

CO2回収ソリューションを他の地域に拡大すると、その効果が高まり、より広範囲な地域にエコシステムを構築できます。日本にも、この分野に積極的に取り組んでいる企業があります。広範なエコシステムを構築する拡張ロードマップの作成には、次の手順を考慮するとよいでしょう。

A） パイロットプロジェクト：

様々な地域でパイロットプロジェクトを実施すると、テクノロジーを検証し、実現可能性を評価し、地域の微妙な違いを理解するのに役立ちます。これらのパイロットには、地元の利害関係者や政府とのパートナーシップが含まれます。

B） 拡張性と適応性：

パイロットプロジェクトが成功した後は、特定の地域の要件や規制に適応しながら、運用のスケールアップに重点を置くことができます。これには、地元の企業や組織と協力して、そのネットワークや市場知識を活用することが含まれる場合があります。

C）知識の移転：

初期実装から得られた知識とベストプラクティスを共有することは、他の地域に拡張するために重要です。これは、パートナーシップ、業界カンファレンス、出版物を通じて行われ、知識の共有を促進し、コラボレーションを促進します。

D）政策と規制の関与：

CO2回収ソリューションの拡大を可能にする環境を作り出すには、地域および国家レベルでの政策立案者や規制機関との関与が不可欠です。擁護活動は、廃棄物をメタンに変える取り組みを支援し、その実施にインセンティブを与える政策を形成するのに役立ちます。

全体として、革新的な技術、戦略的パートナーシップ、拡張のための明確に定義されたロードマップを組み合わせることで、廃棄物からのメタン化を含むCO2回収ソリューションは、地域および地球規模でのより持続可能で循環型経済（社会）に貢献できると考えます。