水素と炭素除去技術への政府の支援

世界が低炭素排出に向かって進む中、新しい技術が発展し、広く使われ、安くなるためには政府の早期サポートが重要なんだ。このサポートがあれば、技術の使用が増えてコストが下がるという良いサイクルが生まれる。今回注目するのは、水から水素を作る電解と、大気中の二酸化炭素を取り除く直接空気回収（DAC）という2つの重要な技術。この記事では、政府の政策が2030年までにこれらの技術のコストをどう下げるか、その役割、水素生産やカーボン除去、合成燃料の作成について、そして将来の政策がどうなるかを見ていくよ。

#水素とDACの重要性

電解による水素生産とDACによるカーボン除去は、ネットゼロの温室効果ガス排出を達成するために欠かせないと考えられてる。現状、これらの技術は高額で、特定のニッチ市場でしか使われていないけど、アメリカやヨーロッパ、中国などでの最近の政策がこれらの技術の成長とコストダウンを助けると期待されてる。この記事では、コスト低減の可能性と、これらが水素やカーボン除去技術の競争力にどう影響するかを評価するよ。

#政策と市場の発展

強力な政府の支援が、さまざまな地域で見られてる。例えば、中国やインドでは国家の水素戦略が再生可能な水素の大量生産を目指しているし、アメリカではインフラと雇用法のような法律を通じてクリーン水素やDACプロジェクトに大規模な資金が投入されている。ヨーロッパでは、産業で使う水素の最低割合を再生可能にする規制が進められている。そうした政策の支援があれば、電解やDACの技術が実際に商業利用されるのもすぐかも。

#2030年までのコスト削減の見込み

2030年までに、政策の影響で電解やDACのコストが下がることが期待されてる。この記事では、これらのコスト削減が水素生産コスト、カーボン除去コスト、合成ケロシン生産コストにどう影響を与えるかを探る。現在と将来のコスト予測と、コストや能力に関する仮定を調整するための分析ツールも詳しく扱うよ。

#水の電解とそのコスト

2022年には、世界の水素需要が約9500万トンだった。今のところ、水素のほとんどは大量のCO2を排出するプロセスから生まれているため、水素生産の脱炭素化が急務。電解は、水を電気で水素と酸素に分解する方法で、クリーンな代替手段として浮上してきてる。

電解プロジェクトの資本コストには、電解槽、サポート機器、建設コストが含まれる。コストは使う技術や地域によって異なるけど、主にプロトン交換膜（PEM）電解とアルカリ電解の2つの技術があって、世界的な生産量によってそれぞれ異なるコスト削減が見込まれる。

需要が増えて大規模な製造施設への投資が進むことで、コストは大きく下がると期待されてる。製造の革新や規模の経済がこの削減に大きく寄与するはず。ただ、高金利や将来の水素需要に関する不確実性がこの進展を遅らせる可能性もある。

#水素生産の経済的実現可能性

現時点では、化石燃料から水素を生産する方が電解法よりも安い。化石燃料由来の水素の価格は通常、キログラムあたり数ドルで、カーボンキャプチャ技術がさらにコストを上げてる。2030年までに、政策が効果的であれば、電解法による水素は競争力のある価格に達する可能性があるけど、低電気料金と安定した投資が必要。

もし継続的な政策サポートがなければ、多くの地域で電解水素のコストが化石燃料由来の水素と直接競争するのは難しい。生産補助金やカーボンプライシングを提供する政策が、電解水素が市場に定着するためには重要になるだろう。

#直接空気回収技術

世界が温度上昇を抑えることを目指す中、大気中のCO2を積極的に除去できる技術が重要。DACは、さまざまな化学プロセスを使ってCO2を回収する技術の一つで、政策のサポートが今後数年間でDAC施設の展開を加速することが期待されてる。

現在のDAC施設は主に液体溶剤を使っていて、大量のCO2を回収するために開発が進められている。予想される政策サポートがコストの削減につながる可能性があるけど、CO2除去の目標を達成するのは難しいだろう。現在のDACシステムのコストは、使用する技術やプロセスによって大きく異なり、メタン漏れなどの上流排出の影響を大きく受けている。

#低コスト除去の課題

DACが気候目標に意味のある貢献をするためには、CO2捕獲のコストが経済的に実現可能でなければならない。現在のDACシステムは広範な除去コストがあり、いくつかの目標は達成可能に見えるけど、メタン漏れなどの要因がこの目標を複雑にすることがある。

DACのコストを現行の水準から受け入れ可能なレベルまで下げるには、多くの投資が必要になるだろう。上流排出を最小限に抑える努力が、DACがカーボン除去の実用的で信頼できる解決策であり続けるために重要になる。

#合成ケロシンを未来の燃料として

航空セクターは温室効果ガスのかなりの部分を排出していて、クリーンな水素とCO2から作られた合成燃料、例えばe-ケロシンを使うことが重要な脱炭素戦略として浮上してる。現在、合成ケロシンの生産にかかるコストは従来の化石燃料よりもかなり高い。

今後10年でコストが下がると予測されてるけど、e-ケロシンは化石ケロシンの数倍の価格になる見込み。合成ケロシンの生産には、競争力のある価格を実現するための継続的な政策サポートが必要だろう。プロセスの改善によってコストが下がっても、航空需要に応えるために生産を拡大することや、持続可能な生産ルートを確保するのには課題が残る。

#e-ケロシンの未来

e-ケロシンは、工業活動から回収されたCO2を使っても生産できるから、コスト削減に寄与する可能性がある。ただ、カーボン排出を追跡するための確固たる基準がなければ、e-ケロシンが航空の脱炭素化目標に寄与する役割は不確かかもしれない。

合成燃料の生産には原料に関する基本的な制限はないけど、エネルギーとインフラのニーズは、e-ケロシンが世界の航空需要の大部分を満たせるかどうかに疑問を投げかける。必要な資源の規模は膨大で、慎重な計画と支援が求められる。

#結論

この記事では、支援的な政策が電解、DAC、e-ケロシンのコストを下げる手助けをどうするかを探ったよ。予想されるコスト削減がこれらの技術を脱炭素化において重要な役割を果たすかもしれないけど、化石燃料と競争するためには継続的な政府のサポートが必要なんだ。地域の要因や生産プロセスの排出、必要な資源の規模に対処することが、これらの技術の全体的な成功を左右するかもしれない。

今後の道のりには課題が山積みで、これらの目標を達成するにはさまざまな関係者の協力、長期的なビジョン、そして継続的な政策サポートが必要だね。