カーボンニュートラル

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炭素

カーボンニュートラル (: carbon neutrality) は環境化学の用語の一つ、または製造業における環境問題に対する活動の用語の一つ、日本語では炭素中和と言う。カーボンオフセット排出量実質ゼロという言葉もいずれも類義語で用いられる[1]。何かを生産したり、一連の人為的活動を行った際に、排出される二酸化炭素と吸収される二酸化炭素が同じ量にする、という考え方を示す[1]地球温暖化と二酸化炭素の濃度を巡る議論のなかで、カーボンニュートラルという概念が頻繁に登場するようになった。

カーボンニュートラルを実現した社会についでは脱炭素社会を参照。

定義[編集]

日本の環境省のカーボン・オフセット制度の定義によれば、「市民、企業、NPO/NGO、自治体、政府等の社会の構成員が、自らの責任と定めることが一般に合理的と認められる範囲の温室効果ガスの排出量を認識し、主体的にこれを削減する努力を行うとともに、削減が困難な部分の排出量について、『クレジット』を購入すること又は他の場所で排出削減・吸収を実現するプロジェクトや活動を実施すること等により、その排出量の全部を埋め合わせることをいいます。」となっている[2]。人間活動で排出する温室効果ガスの量よりも植物や海などが吸収する温室効果ガスの量の方が多い状態を「カーボンネガティブ (carbon negative)」、人間が何らかの一連の活動を通して温室効果ガス(特に二酸化炭素)を削減した際、排出される量より多く吸収することを「カーボンポジティブ (carbon positive)」 、日本においては「カーボンマイナス」とも言う。

概念[編集]

カーボンニュートラルな植物利用と炭素量変化の流れ。
①何もない状態。 ②木を植え、木が生長する。二酸化炭素を大気中から吸収する。 ③木が成長をほぼ終える。 ④木を伐採し加工する。木材と木くずなどが出る。 ⑤木材を紙、建材などに利用する。木くずはさらに増える。 ⑥紙、建材などはやがて焼却処分される。二酸化炭素が大気中に戻る。木くずや燃えかすの灰は地中に入る。 ⑦木くずや燃えかすの灰は微生物に分解されて、二酸化炭素やメタンとして大気中に戻る。
図の下半分は炭素の存在割合を示すグラフである。水色は大気中の炭素を意味し、薄いピンク色は植物の中や暮らしの中の炭素を意味し、薄い茶色は地中の炭素を意味する。このようなサイクルを持続的に繰り返すのがカーボンニュートラルである。ただし、この図には木材加工時などに化石燃料を使った場合のCO2は含まれておらず、全般において再生可能エネルギーを使うものと仮定している。

例えば、植物のからだ(など)は全て有機化合物炭素原子を構造の基本骨格に持つ化合物)で出来ている。その植物が種から成長するとき、光合成により大気中の二酸化炭素の炭素原子を取り込んで有機化合物を作り、植物のからだを作る。そのため植物を燃やして二酸化炭素を発生させても、空気中に排出される二酸化炭素の中の炭素原子はもともと空気中に存在した炭素原子を植物が取り込んだものであるため、大気中の二酸化炭素総量の増減には影響を与えない。そのため、カーボンニュートラル(二酸化炭素=炭素循環量に対して中立である)と呼ばれる。

カーボンニュートラルとそうでないものの違い
カーボンニュートラル カーボンネガティブ
(カーボンニュートラルでない)
炭素の大気中への排出 あり あり
炭素の大気中からの吸収 あり(速い、植物が芽生えてから成熟するまでの数十年で再生) ほとんどなし(非常に遅い、平均数十万年~数千万年)
大気中からの吸収方法 その植物があった土地に次に植えられる、または生える植物が吸収する 植物や炭酸カルシウムの地中・水中堆積など(生物圏大気圏から完全に離脱したものに限る)
主な例 植物由来の原材料 化石燃料、低再生性の原材料

カーボンニュートラルは、厳密には、植物由来燃料・原料の燃焼・分解に伴って排出される二酸化炭素の量を基準(排出量)にし、元となる植物が成長過程で吸収した二酸化炭素の量(吸収量)がそれと同じ量となることを指す。ここでは、元となる植物が成長過程で大気中以外(地中など)から吸収した炭素、落葉などによって成長過程で地中などに固定される炭素、植物由来燃料・原料が製造される際に製品化されずに余った炭素などは考慮に入れないが、ここまで考慮に入れた場合でも、カーボンネガティブになることは無い。

課題[編集]

森林伐採

処理過程での化石燃料の使用[編集]

カーボンニュートラルの植物由来の燃料を作って利用したとしても、「製造・輸送の過程で少しでも化石燃料を使えば厳密にはカーボンニュートラルは成立しない。植物の栽培、伐採、製造・輸送などのすべての過程を製品ライフサイクルというが、ライフサイクル全体で排出量・吸収量を考え、そこで両者が同じ量になって初めてカーボンニュートラルになる。化石燃料は後述の通り、化石燃料の燃焼によって排出された二酸化炭素を地中に戻す手段が乏しく時間も長くかかるためカーボンニュートラルとはみなせず、化石燃料の燃焼によって排出された二酸化炭素のほとんどは大気中に残ると考える。そのため、化石燃料を少しでも使えば、「長期間地球を温暖化させる能力のある二酸化炭素」を大気中に長く滞留させることになる。実際、アメリカ合衆国で生産されるバイオエタノールは、生産段階で大量の化石燃料が使用されており、逆に環境負荷を増やす結果となっていることが指摘されている。結果的に、ライフサイクルアセスメントを通じてカーボンニュートラルを達成するには、再生可能エネルギーを導入するなど多面的な対策が必要となる。

森林の維持[編集]

カーボンニュートラルが成立するためには、植物によってCO2が完全に取り込まれなければならない。具体的には、植物由来製品の原材料を生産する森林や農場を適切に管理し、植物の栽培や育成を維持することが必要である。これを行わなければ、植物由来燃料は化石燃料と同じように、「長期間地球を温暖化させる能力のある二酸化炭素」を大気中に長く滞留させることになり、カーボンニュートラルは成立しない。

森林のための土地[編集]

カーボンニュートラルを拡大して、化石燃料・原材料を植物由来燃料・原材料に転換していくと、植物を育て保全するための広大な土地が必要になる。国家レベルでのカーボンニュートラル(後述)に必要な面積はカーボンフットプリントエコロジカル・フットプリント)で表すことができる。例えば日本では国土面積の約7倍にあたる269.7万haが更に必要(植物由来燃料・原材料の効率が化石燃料・原材料と同じ場合)だとされており、世界全体でも現存の耕作地・牧草地・森林の合計面積の1.2倍にあたる1.06ghaが更に必要(植物由来燃料・原材料の効率が化石燃料・原材料と同じ場合)だとされ、すべて賄うのは難しい。これを改善するためには、二酸化炭素吸収能力や生長サイクルの速い植物を採用したり、燃料や原材料の利用効率を高めて、生物生産力を向上させる必要がある。本来ならば現在過剰に排出されている量と同じ量の二酸化炭素が吸収できるように植樹するなどして、国家あるいは地球全体で二酸化炭素の排出量を吸収量で相殺することが、真の意味でのカーボンニュートラルである。このようなことから、カーボンニュートラルを達成するのは容易ではない。ノルウェーが目指している国家単位でのカーボンニュートラル(後述)はこれにあたる。

資源価格の高騰[編集]

カーボンニュートラルなエネルギー源として、バイオエタノールの需要が急速に高まっている。これが、穀物市場における食料とエネルギーの資源争奪を生み出し、穀物価格の高騰とそれによる貧困層に飢餓危機という新たな地球規模の課題が登場している。カーボンニュートラルに向けて、コスト課題が浮き彫りになっており、日本に先行して、EU(欧州連合)は複数のシナリオを招いた結果、電力単価が3~7割上昇すると見込まれており、研究開発の進展が必要とされている。日本は、再生可能エネルギーが世界各国に比べて高コストであるの同時に地理的条件から再エネ賦存量が限られているため、一定量の導入確保には、むしろ開発費用が上昇する可能性があるため、国民負担を最大限抑制するぐらいのコストダウンを大前提とした政策を講じる必要がある[3][4]

取り組みの状況[編集]

エタノールの火

再生可能エネルギーの利用[編集]

化石燃料からの脱却を目指し、バイオマスエタノールなどのバイオ燃料木質ペレットなどの木質燃料といったバイオマスを燃料してバイオマス発電を推進したり、トウモロコシなどを原料とするバイオプラスチックを使用したりする動きが広がっている。 木質燃料については森林破壊につながっているとして見直しも進められており、EUは再生可能エネルギーの分類に含めない指針案を発表している [5]

国家レベルの政策[編集]

2007年4月、ノルウェーイェンス・ストルテンベルク首相は、カーボンニュートラルを2050年までに国家レベルで実現する政策目標を打ち出した。国家レベルでこのような政策が決定されたのは初めての例だとされている。また、同年12月、コスタリカオスカル・アリアス・サンチェス大統領は、2021年までに国家レベルのカーボンニュートラルを実現する目標を発表した。

原子力発電[編集]

原子力発電はCO2を排出しないため、カーボンニュートラルな発電方法に位置づけられている。その一方で2011年の福島第一原子力発電所事故のような大災害につながるため、脱原発の声も非常に強いが、カーボンニュートラルなクリーンエネルギー、急増する電力需要への対応、エネルギー安全保障(ロシアのウクライナ侵攻)など複数の理由で原子力発電所建設の推進・再稼働が再び活気づいている。フランスは原発を14基新設する計画を発表した[6]

企業の動き[編集]

NikeGoogleYahoo!Marks & Spencer香港上海銀行 (HSBC)Dellなど大手企業が自社の「カーボンニュートラル化宣言」を行い、温室効果ガス削減に取り組んでいる[7][8][9]。日本においても、グリーン電力証書を活用した企業の温室効果ガス削減が行われている。しかしながら、グリーン電力証書については、追加性の要素が不足しているとの声もあり、日本の環境省で取り扱い方針を検討中である。さらに、2020年10月に菅総理が所信表明演説で、2050年にカーボンニュートラル脱炭素社会の実現を目指すと宣言した[10]。この宣言によって、自動車業界はカーボンニュートラル化に必要なこととして、車の使用時でのCO2排出を抑えるだけでなく、材料や部品、ガソリン燃料などの製造の段階で発生するCO2を抑えるとともに、自動車の電動化を計画している[11]。また、大手自動車メーカーのホンダは2021年のシーズンをもってF1のパワーユニットサプライヤーとしての参戦を終了することを発表した[12]

出典[編集]

[脚注の使い方]
  1. ^ a b 日本大百科全書(ニッポニカ). “カーボンニュートラル”. コトバンク. 株式会社DIGITALIO. 2022年2月6日閲覧。
  2. ^ 環境省 カーボン・オフセット(2021年4月8日閲覧)
  3. ^ カーボンニュートラルに向けた課題-NPO法人 国際環境経済研究所(2021年6月23日閲覧)
  4. ^ 「実質ゼロ」コスト面で課題。EUは電力単価3~7割上昇-電気新聞(2021年6月23日閲覧)
  5. ^ Europe Rethinks Its Reliance on Burning Wood for Electricity - The New York Times
  6. ^ 仏、原子炉最大14基新設へ 「原子力産業のルネサンス」 写真7枚 国際ニュース:AFPBB News
  7. ^ CARBON & ENERGY | Nike Purpose(2021年4月13日閲覧)
  8. ^ Our Commitments|Google Sustainability (2020/09/14)(2021年4月8日閲覧)
  9. ^ Becoming a net zero bank | HSBC Holdings plc(2021年4月17日閲覧)
  10. ^ 環境省_2050年カーボンニュートラルの実現に向けて”. www.env.go.jp. 2021年6月23日閲覧。
  11. ^ 自工会、2050年カーボンニュートラルに向けた取り組み説明会 総理方針に貢献するため自動車業界を挙げて全力でチャレンジ(2021年6月23日閲覧)
  12. ^ ホンダF1撤退の理由!「カーボンニュートラル」とはそもそも何?(2021年6月23日閲覧)

関連項目[編集]

外部リンク[編集]