視点：二酸化炭素のバイオ燃料としての再利用

大気中に排出される膨大な量の二酸化炭素をリサイクルすることは非常に困難ですが、多くの科学者は、その努力は価値があるだけでなく、必要不可欠だと考えています。地球温暖化の脅威はあまりにも大きく、これらの技術なしには問題に取り組むことは不可能だと彼らは言います。

石炭火力発電所やその他の発生源から排出される二酸化炭素を回収して地下に貯留するというアイデアはすでに普及しており、いくつかのパイロットプロジェクトがすでに稼働中または進行中である。

二酸化炭素の再利用という提案は、これまでのところあまり成功していない。科学では炭素と水素を混合することで燃料を生成できることは古くから知られているものの、このプロセスに要する膨大なエネルギー消費量に多くの人が躊躇している。「ただで得られるものはない」と、ロスアラモス国立研究所（米国）のハンス・ジオック氏は言う。「さらに、生産効率は100%には決してならないため、結局は投入するエネルギーが得るエネルギーを上回ることになる」。このエネルギーの呪いを考えると、石油由来の燃料を使用する方が理にかなっていると彼は言う。「自然が私たちのために無料で作ってくれるのなら、なぜ使わないのか」と、専門家は結論づけている。

しかし、石油埋蔵量は枯渇しつつある。深海を掘削し、タールサンドを搾り出し、北極圏に目を向けざるを得ない。そろそろ代替案が必要ではないだろうか？米国にとって、二酸化炭素処理は石油依存から脱却する良い方法だが、エネルギー効率が向上するまでは気候保護には役立たないとジオック氏は強調する。

幸いなことに、この分野にも先駆者たちがいます。彼らによると、この技術はまだ完璧ではないものの、すでに存在しているとのことです。発電所や自動車からの排出ガスを回収するだけでなく、大気中から直接二酸化炭素を抽出することも可能なのです。「彼らは『圧縮して埋めろ！』と言いますが、私たちは『いいえ、私たちにください。ガソリンを作ります！』と言います」と、サンタバーバラのCarbon Sciences社のCEO、バイロン・エルトン氏は言います。「水と二酸化炭素が燃料源となる未来を想像してみてください！」と、コロンビア大学（米国）地球研究所の創設者であり、Global Thermostatの創設者の一人であるピーター・アイゼンバーガー氏は叫びます。

この問題を解決する一つの方法は、太陽エネルギーを利用することです。サンディア国立研究所（米国）のエレン・ステッケル氏とその同僚たちは、太陽の集中エネルギーで稼働する高効率の化学熱機関を開発しています。実際、すべてのエネルギー（炭化水素に含まれるエネルギーも含む）は太陽から来ています。ですから、自然現象を模倣してみるのも良いのではないでしょうか。

研究者たちは、太陽反応炉のプロトタイプを開発しました。これは、太陽光を強力なビームに集光し、金属酸化物のリングに照射する巨大な鏡の配列です。リングは回転し、1,400℃まで加熱され、その後1,100℃まで冷却されます。二酸化炭素または水がリングに供給されます。高温ではリングは酸素を放出し、比較的低温では逆に酸素を吸収します。その結果、炭化水素燃料の成分である一酸化炭素または水素が生成されます。

プロトタイプは約20平方メートルの面積を占有し、ビール樽ほどの大きさの反応炉として機能します。1日あたり100万バレルの石油に相当する太陽光を集めるには、12万1,400ヘクタール（モスクワの面積を上回る）の反射鏡が必要になります。括弧内に記載されているように、世界はバイオ燃料を含め、1日あたり約8,600万バレルの液体燃料を消費しています。

前述のCarbon Sciences社は、金属触媒の存在下で二酸化炭素と天然ガス（または主成分はメタン）を混合します。後者は、ニッケルとコバルトといった一般的な金属に加え、アルミニウムとマグネシウムも使用されていると報告されています。そして、得られた合成ガスを輸送燃料に変換する技術は既に確立されています。Carbon Sciences社のアプローチの特徴は、乾式で行われることです。同社は既に最初のディーゼル燃料の製造に取り組んでいます。

このプロセスで使用される炭化水素の一部は天然ガス由来であることに留意することが重要です。英国のAir Fuel Synthesis社など、他の企業はメタンを使わず風力エネルギーを用いて同様のプロセスを実現しようとしています。目標は、1日1リットルのジェット燃料（技術実証として）です。

研究者たちは、このようなエネルギーの最も重要な利点の一つは、現在使用している燃料と同じものを使用するため、既存のインフラ全体を保全できることだと指摘しています。インフラの再構築への投資の必要性こそが、太陽光や風力エネルギーの発展を大きく遅らせているのだということを改めて認識しましょう。

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]