BECCS(バイオエネルギー炭素回収・貯留)とは?わかりやすく解説|What Is Bio-energy with Carbon Capture and Storage?

村山 大翔

村山 大翔

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はじめに

大気中から二酸化炭素(CO2)を恒久的に取り除く「ネガティブ・エミッション技術」の中で、DACCS(直接空気回収・貯留)と並び、最も大きなポテンシャルを持つと同時に、最も深刻な論争を巻き起こしているのが、「BECCS(Bio-energy with Carbon Capture and Storage)」、すなわち「バイオエネルギー炭素回収・貯留」です。これは、植物の光合成の力を利用して、エネルギーを生み出しながら、同時に大気中のCO2を削減するという、一石二鳥の可能性を秘めた技術です。

本記事では、このBECCSを「国際開発と気候変動ファイナンス」の視点から、その光と影の両面から深く分析します。BECCSがいかにして、理論上、大規模な炭素除去を実現し、新たな資金を動員(Finance Mobilization)するのか。しかし、その一方で、原料となるバイオマスの大規模な生産が、途上国の食料安全保障や土地利用、生物多様性にどのような脅威をもたらし、公正な移行(Just Transition)の理念とどう衝突しうるのか。その信頼性(Integrity)を巡る根本的な課題を、包括的に解説していきます。

用語の定義

一言で言うと、BECCSとは**「植物などのバイオマスを燃焼させてエネルギーを生成し、その際に発生するCO2を分離・回収して、地中深くに貯留することで、大気中のCO2の純減を目指す技術」**のことです。

BECCSが「ネガティブ・エミッション」となる原理は、以下のサイクルに基づいています。

  1. 吸収: 植物が、成長過程で光合成により大気中からCO2を吸収する。
  2. エネルギー生成: この植物(バイオマス)を燃料として発電所などで燃やし、電気や熱といったエネルギーを取り出す。
  3. 回収・貯留: 燃焼時に発生したCO2を、大気中に放出される前にCCS(炭素回収・貯留)技術で回収し、地下に永久に貯留する。

この一連のプロセスを通じて、植物が吸収したCO2が、再び大気に戻ることなく地中に隔離されるため、結果として大気中のCO2が純粋に減少したことになる、という考え方です。

重要性の解説

BECCSの重要性は、現代社会に不可欠な「エネルギー」を生産しながら、同時に気候変動の原因であるCO2を大気中から「除去」するという、二重の役割を果たせる唯一無二の可能性にあります。

これは、通常の発電所とは全く逆の働きをする「カーボンネガティブな発電所」の概念です。

  • 従来の化石燃料発電所: 地中の炭素を掘り出し、燃やしてエネルギーを得る代わりに、CO2を大気中に「加える」。
  • BECCS発電所: 大気中の炭素を吸収した植物を燃やしてエネルギーを得て、そのCO2を地中に「戻す」。

このユニークな特性から、IPCC(気候変動に関する政府間パネル)が示す1.5℃目標達成シナリオの多くで、BECCSは、将来の避けられない残余排出を相殺し、さらには過去の排出を清算するための、極めて大規模な炭素除去手段として、計算上、重要な役割を担っています。この理論上のポテンシャルが、BECCSを気候変動ファイナンスにおける重要な投資・研究開発対象たらしめているのです。

仕組みや具体例

BECCSのプロセスは、原料の調達からCO2の貯留まで、広範なサプライチェーンで構成されます。

  1. バイオマスの生産・調達:
  • エネルギー作物: スイッチグラスやヤナギなど、成長が早くエネルギー効率の高い植物を、BECCSのために大規模に栽培する。
  • 廃棄物・残渣: 農業廃棄物(稲わら、もみ殻など)や、林業廃棄物(間伐材、製材くずなど)、都市ごみ(MSW)などを原料として利用する。
  1. エネルギー転換:
    バイオマスを専用のボイラーで燃焼させ、その熱でタービンを回して発電する。
  2. CO2の回収・貯留:
    発電所の煙道から排出される排ガスに、CCS(炭素回収・貯留)設備を設置し、CO2を分離・回収。回収したCO2を、パイプラインなどで輸送し、地中深くに圧入・貯留する。

具体例:英国のDrax発電所のBECCS転換計画

  • 背景: 英国最大の発電所であるDraxは、かつて石炭火力発電所だったが、現在は主に北米から輸入した木質ペレットを燃料とするバイオマス発電所に転換している。
  • 計画: このバイオマス発電所に、CCS設備を追加で設置し、世界最大級のBECCSプラントを建設する計画を推進。実現すれば、数百万トン規模のネガティブ・エミッションが創出されると заявленный( заявленный)されている。
  • 論点: このプロジェクトは、BECCSの技術的な可能性を示す一方で、その燃料となる木質ペレットの持続可能性(本当に廃材か、森林伐採を助長していないか)を巡り、激しい議論の的ともなっている。

国際的な動向と日本の状況

2025年現在、BECCSはその壮大なポテンシャルにもかかわらず、その持続可能性と信頼性を巡る根本的な課題から、大規模な社会実装には至っていません。

国際的な動向:持続可能性のジレンマ

BECCSの最大の論点は、そのライフサイクル全体での排出量です。原料となるバイオマスの栽培(肥料の使用)、収穫、輸送、加工の各段階でGHGが排出されます。また、エネルギー作物のために森林を伐採してプランテーションを造成すれば、差し引きで排出量がプラスになる「間接的土地利用変化(ILUC)」のリスクもあります。したがって、BECCSプロジェクトが真に「カーボンネガティブ」であるかを証明するには、極めて厳格で透明性の高いライフサイクルアセスメント(LCA)が不可欠であり、これが信頼性(Integrity)の核心となります。

途上国への影響:「食料か、燃料か」

BECCSの大規模な展開は、広大な土地を必要とします。これが、多くの途上国において、食料生産のための農地や、地域住民の生活に必要な土地と競合する、「土地の収奪(ランド・グラビング)」を引き起こすリスクが深刻に懸念されています。気候変動対策のために、食料価格が高騰し、小規模農家が土地を追われるという事態は、「公正な移行(Just Transition)」の理念に真っ向から反します。

日本の状況:

日本は国土が狭く、国内で大規模なエネルギー作物を栽培することは困難です。そのため、日本のBECCS戦略は、海外から持続可能性が認証されたバイオマス(木質ペレットやパーム椰子殻など)を輸入し、石炭火力発電所などで混焼し、将来的にCCSを組み合わせる、という形が想定されています。

メリットと課題

BECCSは、気候変動対策のポートフォリオにおいて、最も魅力的な選択肢の一つであると同時に、最も危険な選択肢の一つでもあります。

メリット:

  • エネルギー生産と炭素除去の両立: クリーンなエネルギーを供給しながら、同時にネガティブ・エミッションを実現できる。
  • ベースロード電源としての活用: バイオマスは燃料として貯蔵できるため、太陽光や風力と異なり、天候に左右されない安定した電力(ベースロード電源)を供給できる。
  • 廃棄物の有効活用: 農業や林業の廃棄物を燃料として利用することで、廃棄物問題の解決とエネルギー生産を両立できる。

課題:

  • 食料安全保障との競合(最重要課題): エネルギー作物の大規模栽培が、食料生産と土地や水を巡って競合し、食料価格の高騰や飢餓を助長するリスク。
  • 生物多様性への影響: エネルギー作物プランテーションのための自然林の伐採や、単一栽培(モノカルチャー)による生態系の破壊。
  • 信頼性(Integrity)の問題: ライフサイクル全体での排出量を正確に算定することの困難さと、バイオマスの持続可能性をどう担保するかという問題。
  • 高コストと大規模インフラ: バイオマス発電とCCSの両方の設備が必要であり、莫大な初期投資と、広範なバイオマス供給網が必要。

まとめと今後の展望

BECCSは、理論上は強力なネガティブ・エミッション技術ですが、その実践は、地球の限られた土地と資源を巡る、複雑で倫理的な問いを私たちに突きつけます。

要点:

  • BECCSは、バイオマスエネルギーとCCSを組み合わせ、エネルギーを生産しながら大気中のCO2を除去する技術である。
  • IPCCの気候モデルでは重要な役割を担うが、その持続可能性には深刻な懸念がある。
  • 最大の課題は、食料安全保障、土地利用、生物多様性との競合であり、「公正な移行」の観点から極めて慎重な検討が必要。
  • その環境十全性(Integrity)は、ライフサイクル全体での排出量を考慮した、厳格で透明性の高い評価にかかっている。

今後の展望として、BECCSが持続可能な形で社会に貢献できる道筋は、おそらく、食料生産と競合しない、真の農業・林業廃棄物や都市ごみを原料とする小規模・分散型のプロジェクトに限られるでしょう。大規模なエネルギー作物のプランテーションに依存するモデルは、その社会・環境的リスクから、国際開発ファイナンスの対象として、ますます厳しい監視の目に晒されることになります。BECCSの未来は、私たちが気候変動という課題に対し、他の重要な価値(食料、水、人権、生物多様性)を犠牲にすることなく、いかに統合的で賢明な解決策を見出せるかを試す、リトマス試験紙であり続けるのです。