第3節 CCUS/カーボンリサイクルの促進

1.カーボンリサイクル等の技術開発

化石燃料の環境面の課題克服が重要である中、2050年に向けて、化石燃料の利用に伴うCO2の排出を大幅に低減していくことが必要です。また、途上国のエネルギーアクセス改善と気候変動対策の両立を非連続なイノベーションの力で実現するための技術開発にチャレンジしていくことが重要です。

2020年12月、「2050年カーボンニュートラルに伴うグリーン成長戦略」が策定され、カーボンリサイクルはカーボンニュートラル社会を実現するためのキーテクノロジーとして重要分野の一つに位置づけられました。カーボンリサイクルとはCO2を資源として捉え、これを分離・回収し、鉱物化によりコンクリート等、人工光合成等により化学品、メタネーション等により燃料へ再利用し、大気中へのCO2排出を抑制する技術です。2021年6月には、グリーン成長戦略は更に具体化され、カーボンリサイクル産業の実行計画も内容の深堀とともに分野を拡充しました。

経済産業省は、カーボンリサイクル技術・製品を社会実装していく道筋を示しイノベーションを効果的に加速すべく、2019年6月、有識者会議による検討を踏まえて「カーボンリサイクル技術ロードマップ」を策定し、2021年7月には最新動向を踏まえ改訂しました。同ロードマップに基づきカーボンリサイクル政策を着実に推進するため、2021年度政府予算にはカーボンリサイクル関係予算として約479億円を計上し、この中で、広島県の大崎上島におけるカーボンリサイクル技術の実証研究拠点の整備を進めています。

今後、社会実装に向けて、コスト削減や用途開発のための技術開発を進め、カーボンリサイクル産学官国際会議の活用等も通じてグローバル展開を目指します。

〈具体的な主要施策〉

(1)カーボンリサイクル・次世代火力発電等技術開発事業

(再掲 第5章第1節 参照)

(2)CCS研究開発・実証関連事業【2021年度当初:60.3億円】

日本では、2021年10月に閣議決定した「第6次エネルギー基本計画」において「CCSについては、技術的確立・コスト低減、適地開発や事業化に向けた環境整備を、長期のロードマップを策定し関係者と共有した上で進めていく」と位置付けています。苫小牧市におけるCCS大規模実証試験においては、2016年度からCO2の圧入を実施し、2019年11月に当初目標としていた30万トンの圧入を達成しました。これにより、国内においてもCCS技術の実用化ができたものと考えられます。今後は、圧入したCO2などのモニタリングを継続するとともに、実証試験において得られた結果や今後の課題について検討を行います。また、舞鶴から苫小牧への長距離輸送をはじめとする世界に先駆けた液化CO2船舶輸送の技術確立のための実証試験や、輸送したCO2を利活用したメタノール製造といった苫小牧におけるカーボンリサイクル事業の検討を進めています。

(3)CCUS早期社会実装のための脱炭素・循環型社会モデル構築事業【2021年度当初:74.5億円】

CO2分離回収・有効利用設備の実証等の運用・評価実績をもとに、CCUSの実用展開のための一貫実証拠点・サプライチェーンの構築、CO2の資源化を通じた脱炭素・循環型社会のモデル構築、国際協調を踏まえたCO2輸送・貯留等の実現性検討や案件形成を通じた関連技術・ノウハウの涵養等を行います。また、苫小牧沿岸域にて実証を行っている海底下CCS事業でのCO2圧入終了後に係る、最新の知見・技術を活用した適正なモニタリングの在り方を検討します。これにより2030年のCCUSの本格的な社会実装と環境調和の確保のため、商用化規模におけるCO2分離回収・有効利用技術等を確立するとともに、脱炭素・循環型社会のモデル構築を通じ、実用展開に向けた実証拠点・サプライチェーンの実現を目指します。

(4)二酸化炭素貯留適地の調査事業【2021年度当初:11億円】

二酸化炭素回収貯留(CCS)導入に必要となる、CO2貯留に適している調査井掘削の候補地を選定することを目指し、大きな貯留ポテンシャルを有すると期待される地点を対象に、地質調査や貯留層総合評価等を実施してきており、今後も引き続き実施する予定です。

(5)化石燃料のゼロ・エミッション化に向けたバイオジェット燃料・燃料アンモニア生産・利用技術開発事業【2021年度当初:51.0億円】

航空分野における脱炭素化の取組に寄与する持続可能な航空燃料(SAF)の商用化に向け、ATJ技術(触媒技術を利用してアルコールからSAFを製造)や、ガス化・FT合成技術(木材等をH2とCOに気化し、ガスと触媒を反応させてSAFを製造)、カーボンリサイクルを活用した微細藻類の培養技術を含むHEFA技術に係る実証事業等を行いました。

(6)省エネ型化学品製造プロセス技術の開発事業【2021年度当初:22.8億円の内数】

日本が国際的に強みを有する触媒技術を活用することで、資源利用の高度化と製造プロセスのエネルギー消費削減を目指し、二酸化炭素と水を原料に太陽エネルギーでプラスチック原料等の基幹化学品を製造するプロセス技術(人工光合成)の開発を行いました。

(7)カーボンリサイクル実現を加速するバイオ由来製品生産技術の開発事業【2021年度当初:23.0億円】

バイオによるものづくりは、化石燃料に依存した従来の化学工業技術とは異なり、カーボンリサイクル技術による持続的経済成長を可能とすることから、幅広い分野での応用が期待されていますが、社会実装に向けてはスケールアップや人材不足といった課題が存在します。そこで、これらの課題を解決するため、ゲノム編集技術や微生物による物質生産等の先端バイオテクノロジーを取り入れたバイオ製造実証・人材育成拠点を整備し、化石由来化学品を代替可能なバイオ製品の社会実装を加速することを目指します。

(8)環境調和型プロセス技術の開発事業(COURSE50)【2021年度当初:28.0億円の内数】

製鉄所から発生するCO2を30%以上削減することを目指して、コークス製造時の副生ガスに含まれる水素を用いて鉄鉱石を還元するための技術開発及び製鉄プロセスにおける未利用排熱を用いた二酸化炭素の分離回収のための技術開発を行いました。

(9)石油・天然ガス開発や権益確保に資する技術開発等の促進事業【2021年度当初:41.0億円の内数】

日本の石油・天然ガスの自主開発比率の向上に資する技術開発として、国内フィールドでのCO2を用いた原油回収促進技術(CO2-EOR)の実証試験に向けた共同研究や海外CO2-EOR実施フィールドにおけるCO2分離技術の実証等を行いました。

(10)二国間クレジット取得等のためのインフラ整備調査事業委託費【2021年度当初:8.5億円】

日本の優れた脱炭素技術・製品の展開を通して、温室効果ガス排出削減を定量的に評価する仕組みであるJCM(二国間クレジット制度)の民間主導による運用方法の確立等により、途上国等における温暖化対策、エネルギー需給ひっ迫等の課題解決への貢献を目指します。具体的には、IoTを活用したプラントの運転最適化による省エネやCCUS等民間主導によるJCM実施に資する温室効果ガス排出削減量定量化手法(方法論)の設計及び運用等を行います。

(11)合成メタン/メタネーション

水素と回収したCO2から合成される合成メタンは、再生可能エネルギー・水素利用の形態の一つです。また、合成メタンはLNG・天然ガスの既存サプライチェーンをそのまま利用可能です。具体的には、供給サイドでは既存のLNG・都市ガスインフラを活用することで切れ目なく柔軟に供給することができ、需要サイドでも都市ガス用の既存設備を活用して設備コストを抑えながら脱炭素化を図ることができます。

2021年6月に策定したグリーン成長戦略や同年10月に閣議決定した第6次エネルギー基本計画において、合成メタンを2030年には既存インフラへ1%、2050年には90%導入し、2050年には合成メタンの価格を現在のLNG価格と同水準とする目標を設定しました。また、2021年6月から、合成メタンの社会実装に向けて供給側・需要側の民間事業者や政府等、関係するステークホルダーが連携して取り組むメタネーション推進官民協議会を開催し、技術開発やサプライチェーン構築等に関する検討を進めるとともに、CO2カウントに関するタスクフォースにおいて「合成メタン利用の燃焼時のCO2カウントに関する中間整理」をとりまとめる等、活発な議論を行いました。

今後は、2030年に向けたアクションプランを整理し、国内外の具体的な地点等を念頭に置きながら、引き続き官民が一体となって合成メタン/メタネーションの社会実装に向けた取組を推進していく予定です。

2.カーボンリサイクル等の国際展開

経済産業省および国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)は、2021年10月、「第3回カーボンリサイクル産学官国際会議 2021」をオンラインで開催しました。同会議は2019年より毎年参加者数を増やしつつ行われ、今年度は32ヵ国・地域より約2,800名が参加しました。地球温暖化問題への対応が強く求められている現在、CO2排出の抑制に期待がかかるカーボンリサイクル技術については、その必要性が年々高まっており、日本は国際場裡での交流を通じて、2021年度までに米国、カナダ、豪州、ロシア、インドネシア、シンガポール、タイやUAEといった8ヵ国との間で、カーボンリサイクルの社会実装に向けた開発・実証に関する協力覚書等を締結し、政策概要や研究開発状況について情報交換を行いました。今後も、各国・地域や国際機関等と協調し、イノベーションを推進するとともに、カーボンリサイクル技術の国際展開や国際ルールの整備に取り組み、世界の実効的な脱炭素化に積極的に貢献していきます。

〈具体的な主要施策〉

カーボンリサイクル・火力発電の脱炭素化技術等国際協力事業

(再掲 第5章第1節 参照)

CCUSの国際展開・国際協力

高効率火力発電技術やCCUS/カーボンリサイクルの重要性の情報発信のための国際会議の開催や、国際動向把握及び国際基準策定貢献のための国際機関主催会議への参加、さらにはこれらの活動を有効的に行うために必要な情報収集を行い、日本の高効率火力発電技術やCCUS/カーボンリサイクルの理解促進を図りました。加えて、2021年6月に、経済産業省と東アジア・アセアン経済研究センター(ERIA)は、「第1回アジアCCUSネットワークフォーラム」を開催し、アジア全域でのCCUS活用に向けた環境整備や知見を共有する国際的な産学官プラットフォームである「アジアCCUSネットワーク」の立ち上げを発表しました。