科学者たちは炭素汚染を吸い取り、重曹に変えて海洋に貯蔵する方法を発見

Jan 31, 2024

新しい論文によると、科学者たちは地球温暖化を引き起こす炭素汚染を大気中から吸い取り、重炭酸ナトリウムに変えて海洋に貯蔵する方法を確立したという。

この技術は現在の二酸化炭素回収技術よりも最大3倍効率的である可能性がある、と水曜日にサイエンス・アドバンス誌に掲載された研究論文の著者らは述べている。

気候危機に取り組むということは、地球温暖化汚染を放出する化石燃料の燃焼を大幅に減らすことを意味します。 しかし、人類はすでに大量の汚染物質を大気中に排出しており、短期的には排出量を十分に削減できない可能性が高いため、科学者らは空気からも汚染物質を除去する必要があると主張している。

自然はこれを行います。たとえば、森林や海洋は貴重な炭素吸収源です。しかし、人間が生産する量に追いつくほどの速さではありません。 そこで私たちはテクノロジーに目を向けました。

1 つの方法は、鉄鋼工場やセメント工場などから炭素汚染を発生源で直接捕捉することです。

世界は、気候の混乱を一掃するために、二酸化炭素を吸収する巨大なファンに期待しています。 それは大きなリスクです。

しかし、この研究が焦点を当てている別の方法は、「直接空気捕捉」です。 これには、炭素汚染を大気中から直接吸引し、多くの場合それを地中に注入することによって貯蔵することが含まれます。

直接空気を捕捉する場合の問題は、二酸化炭素が非常に強力な惑星加熱ガスであるにもかかわらず、その濃度が非常に低く、空気の約 0.04% を占めることです。 つまり、空気から直接除去することは困難であり、費用もかかります。

リーハイ大学教授で研究著者のアラップ・セングプタ氏は、これは「重大なハードル」であるとCNNに語った。

最大の施設でも比較的少量しか除去できず、炭素 1 トンを除去するには数百ドルの費用がかかります。

同社によれば、アイスランドにおけるクライムワークスの直接空気除去プロジェクトは最大の施設で、年間最大4,000トンの二酸化炭素を回収できるという。 これは、1 年間に 800 台未満の車が排出する炭素汚染に相当します。

研究で明らかにされた新しい技術は、これらの問題に対処するのに役立つ可能性があるとセングプタ氏は述べた。

研究チームは銅を使用して、直接空気を捕捉する際に使用される吸収材を改良しました。 その結果、「既存の吸収剤の2～3倍の能力で超希薄濃度で大気中からCO2を除去できる」吸収剤が誕生したとセングプタ氏は述べた。

この材料は簡単かつ安価に製造でき、直接空気を回収するコストの削減に役立つだろうと同氏は付け加えた。

二酸化炭素が捕捉されると、海水を使用して重炭酸ナトリウム (重曹) に変換され、低濃度で海に放出されます。

海洋は「無限の沈み場である」とセングプタ氏は語った。 「毎日、または毎年排出される大気中の二酸化炭素をすべて海洋に放出したとしても、濃度の増加は非常にわずかなものになるだろう」と同氏は述べた。

セングプタ氏のアイデアは、直接空気回収プラントを沖合に設置し、プロセスのために豊富な海水にアクセスできるようにするというものです。

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エディンバラ大学の炭素回収・貯留教授スチュアート・ハッゼルディン氏は、研究には関与していない同氏はCNNに、その化学反応は「斬新でエレガントだった」と語った。

同氏は、このプロセスはすでに知られているプロセスを修正したものであり、「全く新しいものよりも理解しやすく、スケールアップし、開発しやすい」と述べた。

しかし、乗り越えなければならない規制上のハードルが存在する可能性があります。 「大量の重炭酸ナトリウムを海洋に廃棄することは、法的には『投棄』と定義される可能性があり、国際条約で禁止されている」とハッゼルディン氏は述べた。

すでに気候変動、汚染、その他の人間活動による圧力にさらされている海洋への悪影響を懸念する人々もいます。

シェフィールド大学の化学工学・化学教授ピーター・スタイリング氏はCNNに対し、「生態毒性に関する完全な研究がなければ、たとえ低濃度であっても、それがどのような影響を与えるかは分からない」と語った。

直接空気を捕捉する方法も依然として費用がかかり、非効率的であるとスタイリング氏は述べた。 「これは大規模な問題だ。発電所や工場から大量の物質が排出されているのに、なぜ大気中から捕捉するのだろうか？最初に高濃度を狙うのは当然だ」と同氏は語った。

一部の科学者は、炭素汚染を除去する技術に焦点を当てると、化石燃料の燃焼を減らす政策から注意がそらされたり、汚染者に汚染を続ける許可を与えたりする可能性があると懸念を表明している。

しかし、気候危機の規模を考慮すると、政府や国際機関からこの技術を拡大するよう大きな圧力がかかっています。

この手法が大規模にどのように機能するかを理解するには、さらなる研究が必要になるだろうとハッゼルディン氏は語った。 しかし、それは有望だと彼は付け加え、「世界はこの種の発見をたくさん必要としている」と述べた。

セングプタ氏は、この技術を研究室から持ち出して試験する準備ができていると述べた。 「今こそ、前に進んで、世界中のおそらく2、3か所で何かを行うときです。他の人に参加してもらい、欠点を見つけて改善し、それに応じて進めてください。」と彼は言いました。