炭素隔離(Carbon Sequestration)とは?わかりやすく解説|What Is Carbon Sequestration?

村山 大翔

村山 大翔

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はじめに

気候変動対策は、温室効果ガスの「排出を減らす(緩和)」ことと、すでに大気中にある二酸化炭素を「取り除く(除去)」ことの両輪で進める必要があります。「ネットゼロ」を達成するためには、後者の「除去」したCO2を、再び大気中に漏れ出さないよう、安全に長期間貯蔵するプロセスが不可欠です。この重要なプロセスが**炭素隔離(Carbon Sequestration)**です。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、炭素隔離の様々な手法、それが市場の信頼性(Integrity)や資金動員(Finance Mobilization)にどう関わるか、そして特に開発途上国における機会と公正な移行(Just Transition)の課題について解説します。

用語の定義

一言で言うと、炭素隔離とは**「大気中の二酸化炭素(CO2)を回収し、地中、海洋、あるいは森林や土壌といった生態系の中に、長期間にわたって安定的に貯留すること」**です。

これは、CO2を貯めておく「貯蔵庫(リザーバー)」に移動させ、閉じ込めておくイメージです。炭素隔離は、**二酸化炭素除去(Carbon Dioxide Removal, CDR)**の一部であり、その最終段階の「貯留」を指します。

この概念を理解するために、浴槽の例えを再び用います。大気が「浴槽」だとすると、

  • **排出削減(緩和策)**は「蛇口を締める」行為です。
  • **炭素除去(CDR)**は「浴槽から水を汲み出す」行為です。
  • そして**炭素隔離(Sequestration)は、その「汲み出した水を、蒸発したりこぼれたりしない安全なタンクに保管する」**行為そのものを指します。タンクが頑丈で、長期間水を閉じ込めておけるほど、隔離の質は高いと言えます。

重要性の解説

炭素隔離は、パリ協定の目標達成に向けたシナリオにおいて、避けては通れない重要な戦略です。

  1. ネットゼロ達成の必須条件: 農業や一部の重工業など、排出を完全にゼロにすることが困難な分野(Hard-to-abate sectors)が残る以上、それらの残余排出量を相殺するためには、同量のCO2を大気から除去し、確実に隔離する必要があります。
  2. 市場の信頼性(Integrity)の根幹: カーボンクレジット市場、特に除去系クレジットの価値は、そのCO2がどれだけ「永続的(Permanent)」に隔離されるかによって大きく左右されます。隔離の期間が長く、モニタリングが確実であるほど、クレジットの信頼性と価格は高まります。
  3. 開発途上国の新たな機会: 多くの開発途上国は、広大な森林、豊かな土壌、マングローブ林といった、炭素隔離のポテンシャルを持つ自然資本に恵まれています。これらを活用したプロジェクトは、カーボンクレジットを通じて新たな収入源を生み出し、国の経済開発と気候変動対策を両立させる道を開きます。
  4. 資金動員(Finance Mobilization)の対象: 永続性の高い炭素隔離技術(例:地中貯留)や、コベネフィットの大きい自然ベースの隔離プロジェクトは、インパクト投資を求める民間資金や、国際的な気候変動基金からの投資を呼び込む魅力的な対象となります。

仕組みや具体例

炭素隔離は、その貯留場所やメカニズムによって、大きく3つのタイプに分類されます。

  • 生物学的隔離(Biological Sequestration)
    光合成のプロセスを利用して、生態系の中に炭素を固定する方法です。
  • 森林: 植林・再植林によって、樹木や森林土壌に炭素を貯留します。最も一般的で実績のある方法です。
  • 土壌: カバークロップや不耕起栽培といった、リジェネラティブ農業(環境再生型農業)を通じて、土壌中の有機物として炭素を貯留します。
  • ブルーカーボン: マングローブ林、塩性湿地、海草藻場といった沿岸生態系に炭素を貯留します。単位面積あたりの炭素吸収速度が非常に速いのが特徴です。
  • 地中貯留(Geological Sequestration)
    回収したCO2を、地下深くの安定した地層に圧入し、封じ込める方法です。数千年以上の極めて長期的な隔離が可能です。
  • 仕組み: 発電所や工場から排出されるCO2を分離・回収(Carbon Capture)し、パイプラインなどで輸送し、地下800m以上にある帯水層や、枯渇した石油・ガス田に圧入します。上部を泥岩などの硬い層(キャップロック)が覆っているため、CO2が漏れ出すのを防ぎます。
  • 関連技術: CCS(二酸化炭素回収・貯留)や、バイオマス発電と組み合わせたBECCSの中核をなす技術です。
  • 技術的・鉱物的隔離(Technological / Mineral Sequestration)
    特定の技術を用いてCO2を化学的に安定した状態に変え、貯留します。
  • 岩石風化促進(ERW): 玄武岩などの粉末を散布し、化学反応を通じてCO2を重炭酸イオンに変え、最終的に海洋で鉱物化させます。
  • コンクリートへの固定: CO2をコンクリート製品の製造過程で内部に注入し、鉱物として固定する技術も開発されています。

国際的な動向と日本の状況

国際的な動向

炭素隔離、特に永続性の高い除去(high-permanence removal)への需要が、ボランタリーカーボン市場で急速に高まっています。MicrosoftやStripeなどが設立したFrontierのような先進的な買い手連合は、DAC(直接空気回収)やERWといった新しい技術によって隔離された高品質な炭素クレジットに、高額な価格を支払うことを約束しています。一方で、REDD+などの生物学的隔離プロジェクトについては、永続性やMRV(測定・報告・検証)の信頼性をどう確保するかが、市場の健全な発展のための大きな課題となっています。

日本の状況

日本政府は、2050年カーボンニュートラルの実現に向け、炭素隔離技術を重要視しています。特に**CCS(二酸化炭素回収・貯留)**を、発電や鉄鋼、化学といった産業からの排出を削減するための鍵と位置づけ、2030年までに複数のCCSハブ拠点を整備する目標を掲げ、技術開発と法整備を加速させています。また、JCM(二国間クレジット制度)などを通じて、アジア地域の途上国におけるブルーカーボンなどの生物学的隔離プロジェクトへの協力も進めています。

メリットと課題

炭素隔離は不可欠な戦略ですが、その手法ごとに異なるメリットと課題を抱えています。

メリット課題
ネットゼロ達成に不可欠: 残余排出量を相殺する唯一の手段であり、気候目標達成の鍵を握る。⚠️ 永続性(Permanence)の問題: 生物学的隔離は、森林火災や病害、土地利用の変化によって、貯留した炭素が再び大気中に放出される「リバーサルリスク」を抱える。
大きな共同便益(コベネフィット): 生物学的隔離は、生物多様性の保全、土壌の健康改善、地域コミュニティへの貢献など、多くのプラスの副次効果を生む。⚠️ 高コストとエネルギー消費: CCSやDACといった技術的・地中貯留アプローチは、現状では設備投資や運転コストが非常に高く、大量のエネルギーを必要とする。
新たな経済・雇用の創出: 新しいCDR技術の開発や、自然資本を活用したクレジット創出は、グリーンな産業と雇用を生み出す可能性がある。⚠️ 社会的・環境的リスクと公正な移行: 大規模な植林や地中貯留サイトの建設は、地域の土地利用や水資源を巡る対立、先住民の権利侵害、生態系への予期せぬ影響といったリスクを伴う。利益が地域に公正に分配される仕組みが不可欠。

まとめと今後の展望

炭素隔離は、気候変動との闘いにおいて、攻撃(排出削減)だけでなく、防御(除去・貯留)の役割を果たす重要な戦略です。どの隔離手法が唯一の正解ということはなく、それぞれの長所と短所を理解し、適材適所で組み合わせていく「ポートフォリオ・アプローチ」が求められます。

要点の整理

  • 炭素隔離は、回収したCO2を大気から長期間隔離して貯留するプロセスであり、ネットゼロ達成に不可欠である。
  • 生物学的隔離、地中貯留、技術的隔離など、多様な手法が存在する。
  • クレジット市場における価値は永続性に大きく左右され、そのための信頼性の高いMRVが求められる。
  • 途上国にとっては新たな収入源となる可能性がある一方、土地利用や権利を巡る公正な移行への配慮が極めて重要である。

今後の展望

今後は、炭素隔離の「質」がこれまで以上に問われる時代になります。ファイナンスの世界では、単にCO2を隔離するだけでなく、その永続性の長さ、MRVの堅牢さ、そして生物多様性や地域社会への貢献といったコベネフィットを統合的に評価し、投資判断を行う流れが主流となるでしょう。技術革新によるコストダウンと、人権や環境への配慮を両立させながら、いかにしてギガトン規模の高品質な炭素隔離を社会に実装していくか。その挑戦が、未来の気候を左右する重要な鍵となります。