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直接空気捕捉技術: 私たちの未来をよりクリーンにする方法は?
地球温暖化の脅威に直面して、科学者やエンジニアは革新的な解決策を見つけるために懸命に取り組んでいます。その 1 つが直接空気回収 (DAC) テクノロジーです。この技術は、化学的または物理的プロセスを通じて大気から直接二酸化炭素 (CO2) を抽出し、効果的な貯蔵ソリューションを模索します。 DAC の開発は、産業排出源からの炭素排出を回収するだけでなく、環境全体を浄化し、大気中の二酸化炭素濃度を下げることも目的としています。
直接大気回収技術 (DAC) は、大気中にすでに存在する二酸化炭素を回収するだけでなく、気候変動と戦うために重要なマイナス排出も実現します。
DAC は主に、コンタクト ステージ、キャプチャ ステージ、分離ステージの 3 つのステージで構成されます。まず、システムは大型ファンを使用して大気を装置に輸送します。次に、捕捉フェーズで CO2 が液体溶媒または固体吸着剤と迅速に結合され、最後に外部エネルギーの適用により CO2 が除去されます。溶媒または吸着剤から分離された CO2。このプロセスは単純に見えるかもしれませんが、実際には多くのエネルギーが必要となり、DAC のランニングコストが増大します。
2023 年の時点で、DAC テクノロジーはまだ広範な商業化と経済的利益を達成しておらず、回収された二酸化炭素の単位あたりのコストは 1,000 ドル以上にもなり、市場価格よりもはるかに高くなっています。したがって、DAC を広く適用するには、依然として政策支援と技術革新が必要です。
多くの専門家は、DAC テクノロジーが商業化に成功すれば、気候変動と闘い、国民の意識を高める可能性があると予測しています。
DAC テクノロジーが環境に与える影響は議論の中心です。支持者らは、この技術は地球規模の気候変動と闘うための重要な手段であり、世界がパリ協定の目標を達成するのに役立つと信じているが、反対者たちは、この技術に依存すると資源の無駄が生じ、排出量削減の重点が遅れる可能性があると主張している。対策。
技術的アプローチの観点から見ると、固体吸着剤や液体溶媒など、DAC で使用される捕捉材料には多くのオプションがあります。多くの市販の DAC ソリューションは、CO2 を吸収するためにアミノ化合物またはアルカリ性溶媒を使用しています。水酸化ナトリウムを例に挙げると、水酸化ナトリウムは CO2 と反応して安定した炭酸ナトリウムを形成し、その後加熱して純粋な CO2 ストリームを生成します。
大気中から 3 億 3,000 万トンの CO2 を回収するには、年間 300 立方キロメートルの水が必要と推定されており、世界的に水不足が深刻化する中、新たな課題が生じています。
現在、電気衝撃吸着や膜分離技術など、DAC 技術の探求方向は他にもたくさんあります。これらのテクノロジーはすべて、DAC に継続的な革新と効率向上の可能性をもたらします。特に最近、アイルランドの Carbon Collect Limited は、風力エネルギーを使用して CO2 を受動的に回収し、エネルギー コストを大幅に削減する MechanicalTree™ と呼ばれる装置を開発しました。
アプリケーションの観点から見ると、DAC の可能性は膨大であり、石油やガスの抽出強化、合成燃料の生産、さらには農業における作物の成長にまで及びます。これらのさまざまな用途のニーズには、捕捉される CO2 濃度に対するさまざまな要件があり、空気中の CO2 と比較して 0.04% より低い純度で捕捉する必要があるため、間違いなく生産の困難さとコストが増加します。
しかし、ますます深刻化する気候危機に直面して、DAC が現状を変える重要なテクノロジーになれるかどうかは、データの限界を突破してこのテクノロジーの持続可能性を高めることができるかどうかにかかっています。
炭素排出量の削減が世界的に重視されているため、今後数年間の DAC テクノロジーの発展の見通しには依然として期待する価値があります。 2024 年までに世界で 53 の DAC プラントが稼働し、2030 年までにこの数は 93 に達すると予想されます。
DAC の開発には、対応する財政的および政策的支援が必要です。特に米国では、政府が技術の商業利用を促進するために DAC プロジェクトに数十億ドルを投資することを約束しています。このような投資は技術の進歩をサポートするだけでなく、新たな雇用の創出にも役立ちます。 DAC 施設の数は増加し続けるため、炭素回収と炭素隔離はいずれも将来の気候課題に対する重要な選択肢となります。
どのテクノロジーにも限界があります。DAC はテクノロジーとコストの面で画期的な進歩を遂げ、大気をよりクリーンにすることができるのでしょうか?
