CDR(炭素除去)詳しくてわかりやすい解説|What Is Carbon Dioxide Removal (CDR)?

村山 大翔

村山 大翔

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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ある。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)というアプローチだ。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る。

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、市場の信頼性開発途上国における公正な移行とどう関わるのかを解説する。

CDRとCCSの違い

一言で言うと、CDRとは「大気中から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」を指す。

ここで重要なのが、炭素回収・貯留(CCSとの違いである。

  • 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、貯留する技術である。排出を未然に防ぐ「緩和策」である。
  • CDR (Carbon Dioxide Removal)
    すでに大気中に存在する $\text{CO}_2$ を直接回収し、貯留する技術である。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)」である。

CDRの重要性

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る。

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ある。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ある。

市場の信頼性と資金動員

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る。高品質で永続性のあるCDRプロジェクトは、新たな資金を呼び込むポテンシャルを秘めている。

開発途上国の機会創出と公正な移行

開発途上国の機会創出

植林・再植林(ARR)や土壌炭素貯留といった自然に基づく解決策(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る。

公正な移行への配慮

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る。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ある。

仕組みと具体例

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する。

自然ベースのCDR

自然の生態系が持つCO2吸収・貯留能力を活用する方法である。

  • 植林・再植林(ARR
    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である。
  • 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。
  • 海洋炭素除去(mCDR
    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CDR

化学的・工学的なプロセスを用いてCO2を大気から直接取り除く方法である。

  • 直接空気回収・貯留(DACCS
    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。
  • バイオエネルギー炭素回収・貯留(BECCS
    バイオマスを燃焼させてエネルギーを得る際にCO2を回収し、貯留する。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。

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存在する。

メリット課題
ネットゼロと気候安定化に不可欠莫大なコストとエネルギー
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である。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土地・資源利用の競合
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、多くのコベネフィットを生み出す。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MRV(測定・報告・検証)の難しさ
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。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である。

まとめと今後の展望

CDRは、もはや気候変動に関する議論の脇役ではない。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ある。

  • 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。
  • 自然ベースの手法と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。

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る。

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だ。

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だろう。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だ。