CDR(二酸化炭素除去)とは?わかりやすく解説|What Is Carbon Dioxide Removal (CDR)?

村山 大翔

村山 大翔

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はじめに

気候変動対策において、温室効果ガスの排出を削減する「緩和策」だけでは、もはやパリ協定の1.5℃目標を達成することは困難であるというのが、科学者たちの共通認識です。そこで不可欠となるのが、すでに大気中に存在する二酸化炭素(CO2)を積極的に取り除き、貯留する**CDR(二酸化炭素除去、Carbon Dioxide Removal)**というアプローチです。これは「ネガティブエミッション」とも呼ばれ、気候変動対策のゲームチェンジャーとなる可能性を秘めています。本記事では、「国際開発と気候変動ファイナンス」の視点から、CDRがなぜ必要なのか、どのような種類があり、市場の信頼性(Integrity)や開発途-上国における公正な移行(Just Transition)とどう関わるのかを解説します。

用語の定義

一言で言うと、CDRとは**「大気中から二酸化炭素(CO2)を物理的・化学的に取り除き、その炭素を陸域、海域、地層、あるいは製品内に長期間にわたって隔離・貯留するあらゆる活動」**を指します。

ここで重要なのが、**CCS(二酸化炭素回収・貯留)**との違いです。

  • CCS (Carbon Capture and Storage): 発電所や工場の排気ガスなど、特定の発生源からCO2が大気に出る前に回収し、貯留する技術。これは排出を未然に防ぐ**「緩和策」**です。
  • CDR (Carbon Dioxide Removal): すでに大気中に存在するCO2を直接回収し、貯留する技術。これは大気中のCO2濃度を純減させる**「除去策(ネガティブエミッション)」**です。

浴槽の例えで考えてみましょう。大気が「浴槽」で、CO2が「水」だとします。

CCSは、「蛇口から出る水を、浴槽に入る前にバケツで受け止める」行為です。水位の上昇は防げますが、浴槽の水は減りません。

一方、CDRは、「すでに溜まってしまった浴槽の水を、ポンプで汲み出して外のタンクに移す」行為です。これにより、初めて浴槽の水位を下げることができます。

重要性の解説

CDRは、気候変動との闘いにおいて、もはや「あれば望ましい」選択肢ではなく、「なければならない」必須の戦略とされています。

  1. ネットゼロ達成の鍵: 多くの産業(航空、セメント、農業など)では、技術的・経済的に排出量をゼロにすることが極めて困難です。これらの避けられない「残余排出量」を相殺し、社会全体で排出量実質ゼロ(ネットゼロ)を達成するためには、CDRによるマイナス排出が不可欠です。
  2. 市場の信頼性(Integrity)と資金動員: CDRによって創出される「除去系」カーボンクレジットは、排出削減(回避系)クレジットよりも気候への貢献が直接的であると見なされ、市場で高く評価される傾向にあります。高品質で永続性のあるCDRプロジェクトは、新たな気候変動ファイナンスを動員する大きなポテンシャルを秘めています。
  3. 開発途上国の機会創出: 植林や土壌炭素貯留といった自然ベースのCDR(Nature-based Solutions, NbS)は、広大な土地や豊かな生態系を持つ開発途上国にとって、気候変動対策と経済開発を両立させる大きな機会となり得ます。
  4. 公正な移行(Just Transition)への配慮: CDRプロジェクト、特に大規模な土地利用を伴うものは、地域の食料安全保障や水資源、先住民の権利に影響を与える可能性があります。プロジェクトの計画段階から、利益が地域に公正に分配され、誰も置き去りにしないための配慮が極めて重要です。

仕組みや具体例

CDRには、自然のプロセスを活用するものから、最先端の技術を駆使するものまで、多様なアプローチが存在します。

カテゴリー手法概要
自然ベースのCDR (NbS)植林・再植林 (A/R)木を植え、光合成によってCO2を吸収・固定する、最も伝統的で実績のある手法。
土壌炭素貯留 (SCS)リジェネラティブ農業などを通じて、土壌中の有機物量を増やし、炭素を貯留する。
ブルーカーボンマングローブ林や海草藻場の保全・再生を通じて、沿岸生態系に炭素を貯留する。
技術ベースのCDRDACCS (Direct Air Capture with Carbon Storage)特殊な化学物質を使い、大気からCO2を直接分離・回収し、地中深くに貯留する。
BECCS / BiCRSバイオマスを燃焼させてエネルギーを得る際にCO2を回収、あるいはバイオ炭にして貯留する。
岩石風化促進 (ERW)玄武岩などの岩石を砕いて散布し、自然の化学反応を加速させてCO2を固定する。

国際的な動向と日本の状況

国際的な動向

CDR市場は、まさに今、爆発的な成長の入り口に立っています。

  • IPCC第6次評価報告書は、全ての1.5℃達成シナリオにおいて、CDRが大規模に活用されることを前提としています。
  • ボランタリーカーボン市場では、従来の回避系クレジットから、永続性の高い除去系クレジットへと需要が明確にシフトしています。
  • Microsoft、Stripe、Shopifyなどが設立したFrontier Fundのような買い手連合は、DACCSやERWといった初期段階の革新的なCDR技術から生まれるクレジットを、将来の高い価格で「事前購入」することで、技術開発とスケールアップを強力に後押ししています。

日本の状況

日本政府も、GX(グリーン・トランスフォーメーション)戦略の中で、CDRを重要な技術と位置づけています。

  • 特にDACCSを、2050年カーボンニュートラル達成のためのキーテクノロジーと見なし、研究開発や実証プロジェクトに多額の予算を投じています。
  • J-クレジット制度においても、ブルーカーボンやバイオ炭といったCDR手法の活用が始まっており、国内でのネガティブエミッション創出に向けた基盤整備が進められています。

メリットと課題

CDRは大きな希望をもたらす一方で、その実現には乗り越えるべき多くの課題があります。

メリット課題
ネットゼロと気候安定化に不可欠: 残余排出量の相殺や、過去の排出(歴史的排出)を清算し、気候を安定化させる唯一の手段。⚠️ 莫大なコストとエネルギー: 特にDACCSのような技術ベースのCDRは、現状ではCO2除去コストが非常に高く、稼働に大量のクリーンエネルギーを必要とする。
多様なコベネフィット: 植林や土壌炭素貯留は、生物多様性の保全や食料安全保障の向上といった、多くの共同便益(コベネフィット)を生み出す。⚠️ 土地・資源利用の競合: 大規模な植林やバイオマス生産は、食料生産用地や水資源と競合し、新たな社会・環境問題を引き起こすリスクがある。
新たなグリーン産業の創出: CDR技術の開発・展開は、21世紀の新たな基幹産業となり、グリーンな雇用と投資を生み出す可能性がある。⚠️ MRV(測定・報告・検証)の難しさ: 土壌や森林に貯留された炭素量を、長期間にわたって正確かつ低コストで測定・検証する手法の確立が、市場の信頼性を担保する上で不可欠。

まとめと今後の展望

CDR(二酸化炭素除去)は、もはや気候変動に関する議論の脇役ではありません。排出削減努力を最大限に行うことを大前提とした上で、ネットゼロというゴールテープを切り、さらにはその先の気候安定化を目指すために、避けては通れない必須の戦略です。

要点の整理

  • CDRは、すでに大気中にあるCO2を直接取り除き、貯留する活動であり、排出を未然に防ぐCCSとは異なる。
  • 残余排出量を相殺しネットゼロを達成するため、また過去の排出を清算するために不可欠である。
  • 自然ベースの手法技術ベースの手法があり、それぞれに異なるメリットと課題を持つ。
  • その実現には、コスト、エネルギー、土地利用、そして信頼性の高いMRVといった多くの課題を克服する必要がある。

今後の展望

CDRの未来は、多様なアプローチを組み合わせた「ポートフォリオ」の中にあります。コスト効率とコベネフィットに優れる自然ベースのCDRを足元で拡大しつつ、永続性と拡張性に優れる技術ベースのCDRへの投資と技術開発を加速させる。この両輪を回していくことが重要です。気候変動ファイナンスは、今後ますます「いかに質の高い(永続的で、コベネフィットの大きい)除去量を確保できるか」という視点を強めていくでしょう。CDRは、気候変動のリスクを管理するだけでなく、より豊かで持続可能な社会を能動的に創造していくための、希望のテクノロジーなのです。