Negative Emissions Geoengineering 2025: Unleashing Breakthroughs for a Carbon-Negative Future

2025年のネガティブエミッションジオエンジニアリング技術の急増:破壊的革新がネットマイナス炭素への競争をどう再構築しているか。市場の成長、主要プレーヤー、今後の道のりを探る。

エグゼクティブサマリー:2025年におけるネガティブエミッションジオエンジニアリングの状況

2025年、ネガティブエミッションジオエンジニアリング技術は気候変動に対処するためのグローバルな戦略において重要な要素として登場し、排出削減だけでなく、温室効果ガスを大気中から積極的に除去することを補完しています。これらの技術には、直接空気キャプチャー(DAC)、カーボンキャプチャーと貯蔵を伴うバイオエネルギー(BECCS)、強化風化、海洋ベースの炭素除去、再森林化が含まれ、加速するペースで開発・展開されています。この緊急性は、継続的な排出軌道と、国連気候変動枠組条約気候変動に関する政府間パネルによって設定された目標(産業革命前の水準から1.5°C以上の温暖化を制限する)との間の持続的なギャップによって引き起こされています。

直接空気キャプチャーは、Climeworks AGCarbon Engineering Ltd.のような企業によって運営されている商業プラントで年間何千トンものCO2を捕えるための重要な投資と規模アップが進行中です。BECCSプロジェクトは、国際エネルギー機関のような組織によってサポートされ、特に既存の炭素貯蔵インフラが整備されている地域で既存の電力および産業施設に統合されています。自然の鉱物プロセスを促進してCO2を隔離する強化風化は、オークリッジ国立研究所などの機関による研究が主導するデモンストレーションスケールへの移行が進んでいます。

海洋ベースのアプローチとしては、海洋アルカリ性の増強や海藻の栽培が積極的に調査されており、国立海洋大気庁や他の海洋研究機関がサポートするパイロットプロジェクトが進行中です。一方、国連食糧農業機関のような団体によって調整された大規模な再森林化や再植林の取り組みは、自然な炭素除去において重要な役割を果たし続けています。

技術の進展にもかかわらず、課題は残っています。高コスト、エネルギー要件、土地や水の利用、エコロジーへの影響と社会的受容に関する懸念は、大規模展開の重大な障壁です。政策立案者、産業リーダー、科学組織は、ネガティブエミッション技術が安全で効果的かつ公平であることを保証するために、堅牢な規制フレームワーク、標準、およびインセンティブを開発するためにますます協力しています。2025年時点で、ネガティブエミッションジオエンジニアリングは実験的な段階から運用段階に移行しており、ネットゼロ排出を達成するための世界的な努力における約束と課題の両方を表しています。

市場の概要と規模:2025年~2030年の成長予測(CAGR 18~22%)

ネガティブエミッションジオエンジニアリング技術の市場は、2025年から2030年にかけて堅実な拡大が見込まれ、年間複合成長率(CAGR)予測は18%から22%となっています。この急増は、ネットゼロ目標へのグローバルなコミットメントの強化、厳格な規制フレームワーク、および気候緩和ソリューションへの投資の増加によって推進されています。ネガティブエミッション技術(NET)は、CO2を大気から積極的に除去する一連のアプローチを含んでいます。

2025年までには、市場はパイロット規模の展開から初期商業運転へと移行することが期待されており、特に北米やヨーロッパでは政策インセンティブと炭素価格メカニズムが導入を加速させています。米国は、米国エネルギー省が主導する取り組みを通じて、大規模なDACハブを支援し、数十億ドルを割り当てています。これらの取り組みは、主要なエネルギー企業や技術企業からの民間セクターの投資によって補完され、市場の成長をさらに促進しています。

ネガティブエミッションジオエンジニアリング技術の世界市場の規模は、2030年までに数十億ドルに達すると予測され、直接空気キャプチャーとBECCSが商業活動の最大のシェアを占めると見込まれています。Climeworks AGCarbon Engineering Ltd.のような企業がDAC施設の規模を拡大しており、公益事業と技術提供者との間のパートナーシップがBECCSプロジェクトの進展を導いています。アジア太平洋地域は、政府主導の脱炭素化戦略や炭素除去クレジットに対する産業の需要によって急成長している地域として浮上しています。

楽観的な見通しにもかかわらず、市場は高い資本コスト、エネルギー要件、堅牢な監視、報告、検証(MRV)システムの必要性に関連する課題に直面しています。国際エネルギー機関などの組織によって支援される研究開発は、効率の向上とコストの削減に焦点を当てています。十年が進むにつれて、政策支援、技術革新、市場メカニズムの相互作用が、世界中でネガティブエミッションジオエンジニアリングの展開のペースと規模を決定する上で重要になるでしょう。

キーテクノロジー:直接空気キャプチャー、カーボンキャプチャー付きバイオエネルギー(BECCS)、海洋アルカリ性増強など

ネガティブエミッションジオエンジニアリング技術は、大気中から二酸化炭素(CO2)を積極的に除去することを目的とした一連のアプローチであり、気候変動に対抗する手段となっています。グローバルな気候目標を達成するための緊急性が増している中で、以下のいくつかの主要な技術がこの分野の先駆者として浮上しています。それぞれに異なるメカニズム、スケーラビリティ、課題があります。

  • 直接空気キャプチャー(DAC): DACは、化学的プロセスを使用してCO2を周囲の空気から直接抽出します。Climeworks AGCarbon Engineering Ltd.のような企業は、CO2を捕えるモジュール式システムを開発しており、捕えたCO2は地下で貯蔵するか製品に利用されます。DACは柔軟な設置ができ、測定可能な排出削減のメリットがある一方で、現在はエネルギーを多く消費しコストが高く、革新が進むことでこれらの障壁が低下しています。
  • カーボンキャプチャーと貯蔵を伴うバイオエネルギー(BECCS): BECCSは、バイオマスエネルギー生産をCO2の捕集および貯蔵と組み合わせたものです。植物は成長する際に大気中のCO2を吸収し、エネルギーに使用されるときに生じる排出は捕集・隔離され、結果としてネットマイナスの排出が実現されます。Drax Group plcのような組織は、BECCSを大規模に試験していますが、土地利用、水の消費、食料安全保障への潜在的影響に関する課題に直面しています。
  • 海洋アルカリ性増強: このアプローチは、海洋のCO2吸収能力を高めるためにアルカリ性物質を添加し、自然の炭素隔離プロセスを加速することを目指しています。Woods Hole Oceanographic Institutionのような研究機関が、この方法の環境への影響と有効性を調査しています。期待が寄せられていますが、海洋アルカリ性の増強は想定外の生態的影響を避けるために慎重な評価が必要です。
  • その他のアプローチ: 追加のネガティブエミッション技術には、強化風化(CO2を捕集するために鉱物の自然分解を加速すること)、再森林化および再植林、土壌炭素隔離が含まれます。各方法は、スケーラビリティ、持続性、モニタリングの観点で独自の機会とトレードオフを提供します。

これらの技術が進展する中で、産業、学術界、政府の協力が技術的、経済的、規制的な課題に対処するために重要であり、ネガティブエミッションジオエンジニアリングがグローバルな気候緩和戦略において意味のある役割を果たせるようになることが期待されています。

競争環境:主要な革新者、スタートアップ、および戦略的パートナーシップ

2025年のネガティブエミッションジオエンジニアリング技術の競争環境は、確立された革新者、機敏なスタートアップ、そして増大する戦略的パートナーシップの動的な組み合わせによって特徴付けられています。グローバルな気候目標を達成するための緊急性が増す中、組織は大気中から積極的に二酸化炭素を除去するソリューションの開発、スケールアップ、商業化に競って取り組んでいます。

主要な革新者の中で、Climeworks AGは、欧州での大規模なDAC技術プラントを運営し、エネルギーや産業パートナーとのコラボレーションを通じてグローバルに拡大しており、基準を設定し続けています。同様に、Carbon Engineering Ltd.は、モジュール式DACシステムを進化させ、エネルギー大手との提携により捕集したCO2を合成燃料や永久的な貯蔵プロジェクトに統合しています。

カーボンキャプチャー付きバイオエネルギー(BECCS)はもう一つの焦点であり、Drax Group plcは英国の発電所でBECCSを試験し、ネガティブエミッションの能力をスケールアップするために技術提供者と連携しています。海洋ベースの炭素除去分野では、Running Tide Technologies, Inc.が革新的なバイオマス沈降と海洋アルカリ性増強プロジェクトを展開しており、Project Vestaは海岸の強化風化を探求しています。

スタートアップは、この分野に新しい勢いを注入しています。Heirloom Carbon Technologies, Inc.は、加速された鉱化を利用して迅速にCO2を捕集しており、Charm Industrial, Inc.は、バイオオイル隔離に焦点を当てています。これらの企業は、大規模な炭素除去を目指す企業と提携し、重要なベンチャーキャピタルを引きつけています。

戦略的パートナーシップは、これらの技術のスケーリングとリスク軽減に重要です。技術開発者、産業排出者、貯蔵提供者とのコラボレーション(例えば、Climeworks AGとCarbonCure Technologies Inc.の間)により、捕集から利用または貯蔵に至るまでの統合バリューチェーンが実現します。炭素除去(CDR)プライマーコンソーシアムのような産業アライアンスは、知識の共有と基準の開発を促進します。

政策フレームワークや炭素市場が成熟する中で、競争環境は急速に進化することが予想され、新規参入者、異業種間のパートナーシップ、増加する投資がネガティブエミッションジオエンジニアリングの革新と展開を推進します。

政策、規制、および資金調達:グローバルな取り組みとインセンティブ

政策、規制、資金調達は、直接空気キャプチャー(DAC)、カーボンキャプチャー付きバイオエネルギー(BECCS)、強化風化などのネガティブエミッションジオエンジニアリング技術の開発と展開を形作る上で重要な役割を果たします。パリ協定の気候目標を達成するための緊急性が増す中で、政府や国際機関はこれらの技術の採用を加速させるためのフレームワークやインセンティブをますます導入しています。

世界的に、国連気候変動枠組条約(UNFCCC)は、ネットゼロ目標を達成する上でのネガティブエミッションの役割を認識し、加盟国に対して自国の国定貢献(NDC)の中に炭素除去戦略を含めることを促しています。国際エネルギー機関(IEA)気候変動に関する政府間パネル(IPCC)は、1.5°Cに温暖化を制限するためには大規模な炭素除去が必要であることを強調し、国の政策の方向性に影響を与えています。

米国では、米国エネルギー省(DOE)がネガティブエミッション研究とデモプロジェクトへの資金を大幅に増加させており、特にカーボンネガティブショットイニシアティブを通じて進められています。クリーンエネルギー実証オフィスは大型DACハブを支援しており、バイパルティザンインフラ整備法の下で数十億ドルが配分されています。同様に、化石エネルギーおよびカーボン管理オフィスは、BECCSやその他のカーボン管理ソリューションを推進しています。

欧州連合の2050年の長期戦略および欧州グリーンディールは、気候政策にネガティブエミッションを統合する重要性を強調しており、イノベーションファンドやホライズンヨーロッパなどの資金メカニズムが研究、パイロットプロジェクト、商業化を支援しています。英国エネルギー安全保障とネットゼロ省は、BECCSやDACへのサポートを見込んだ炭素除去競技会や契約も発表しています。

国際的には、任意のカーボン市場や遵守制度が進化し、高品質な炭素除去の認識とインセンティブを提供しています。Verraゴールドスタンダード財団は、ネガティブエミッションを認証するための方法論を開発しており、これは民間投資を引き付けるために重要です。2025年時点で、政策、規制、資金調達の融合がネガティブエミッションジオエンジニアリングのためのより強固なエコシステムを生み出していますが、環境の健全性、社会的受容、利益への公正なアクセスを保証する上での課題は残っています。

市場の推進要因と障壁:経済、公共の見解、技術的課題

ネガティブエミッションジオエンジニアリング技術の市場は、経済的インセンティブ、公共の見解、技術的課題の複雑な相互作用によって形成されています。グローバルな気候目標を達成するための緊急性が増す中で、これらの要素が集合的に直接空気キャプチャー(DAC)、カーボンキャプチャー付きバイオエネルギー(BECCS)、強化風化などの解決策の展開のペースと規模を決定します。

経済的推進要因と障壁: 主要な経済的推進要因は、政府や企業がネットゼロコミットメントを達成するために炭素除去に対する需要の高まりです。カーボンプライシング、税額控除、助成金などの政策手段(米国の拡張された45Q税額控除など)は、ネガティブエミッション技術を経済的に実行可能にしています。しかし、高い資本・運営コストは、特に初期段階の技術に関して依然として重要な障壁です。堅牢で標準化された炭素市場の欠如や長期的な収入の確実性も、投資判断を困難にしています。国際エネルギー機関国連環境計画などの組織は、民間セクターの投資を促すために整合性のある政策フレームワークの必要性を強調しています。

公共の見解: 公共の受容は、市場の成長を決定するための重要な要因です。炭素除去の必要性に対する認識は高まっていますが、大規模なジオエンジニアリングの安全性、効果、倫理的含意に関する懐疑も残っています。「モラルハザード」に関する懸念(ネガティブエミッションに依存することで排出削減が遅れる可能性がある)は、環境団体によって頻繁に指摘されています。The Nature Conservancy世界自然保護基金が提唱する透明なコミュニケーションとステークホルダーの関与は、展開のための信頼と社会的ライセンスを構築するために不可欠です。

技術的課題: ネガティブエミッション技術のスケーリングは、非常に困難な技術的ハードルに直面しています。たとえば、DACシステムは大量のエネルギーを必要とし、捕集したCO2を輸送および貯蔵するためのインフラが多くの地域で未発達です。BECCSは、土地や水の可用性、さらには食料生産との競合によって制約されています。強化風化は、約束されるもののその効果や環境影響を検証するためのさらなる研究が必要です。Climeworks AGCarbfix hf.などの業界リーダーは、これらの課題に対処するために革新に投資していますが、広範な採用は技術の進展と支援的な規制環境の継続に依存します。

地域分析:北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、および新興市場

ネガティブエミッションジオエンジニアリング技術(直接空気キャプチャー(DAC)、カーボンキャプチャー付きバイオエネルギー(BECCS)、強化風化など)の展開と開発は、政策フレームワーク、技術的能力、市場インセンティブの違いによって地域ごとに大きく異なります。

  • 北米: 米国とカナダは、ネガティブエミッション技術の革新と展開の最前線に立っています。米国政府は、米国エネルギー省のような機関を通じてDACとBECCSのパイロットプロジェクトに大幅な資金を提供しており、45Q税額控除などの税優遇措置が民間セクターの投資を促進しています。カナダの自然資源省は、特にバイオエネルギーと統合された炭素捕集と貯蔵(CCS)の分野で、研究とデモプロジェクトを支援しています。
  • ヨーロッパ: 欧州連合は野心的な気候目標を設定し、ネガティブエミッションへの大規模投資を推進しています。欧州委員会は、イノベーションファンドの下で大規模なデモプロジェクトに資金を提供しており、英国やノルウェーのような国々は、公共と民間のパートナーシップを通じてBECCSやDACを進めています。英国エネルギー安全保障とネットゼロ省およびノルウェーエネルギー省は、ネガティブエミッションにとって重要なCCSインフラのサポーターとして知られています。
  • アジア太平洋: 日本、韓国、オーストラリアは、ネガティブエミッションの研究開発でリーダーの地位を確立しています。日本の経済産業省やオーストラリアのコモンウェルス科学工業研究機構(CSIRO)は、DACやバイオチャーに投資しており、中国はカーボンニュートラリティ目標の一環としてBECCSや再森林化プロジェクトを試験しています。しかし、大規模な展開は北米やヨーロッパに比べてまだ初期の段階にあります。
  • 新興市場: ラテンアメリカ、アフリカ、東南アジアなどの地域では、ネガティブエミッションの取り組みは主に再森林化や土壌炭素隔離のような自然ベースのソリューションに焦点を当てています。技術的なアプローチは資金とインフラの制約により限られていますが、国際的な協力(多くは世界銀行などの組織によって支援されています)がパイロットプロジェクトや能力構築のイニシアティブを導入し始めています。

全体として、北米とヨーロッパはネガティブエミッションジオエンジニアリングにおける技術革新と政策支援の面でリードしていますが、アジア太平洋は急速に能力を高めており、新興市場は国際的パートナーシップと自然ベースのソリューションを通じて徐々に関与しています。

ケーススタディ:先駆的プロジェクトと商業展開

近年、いくつかの先駆的プロジェクトと商業展開が、ネガティブエミッションジオエンジニアリング技術の実用的な可能性を示しています。これらのイニシアティブは、直接空気キャプチャー(DAC)、カーボンキャプチャー付きバイオエネルギー(BECCS)、強化風化などのさまざまなアプローチを含み、スケールやコスト、環境への影響に関する貴重な洞察を提供しています。

最も注目すべき例の一つは、アイスランドで運営されているClimeworks AGによるオルカプラントです。2021年に開始され、拡大が続いているオルカは、DAC技術を使用して大気からCO2を捕え、これを鉱化して地下に貯蔵しています。このプロジェクトは、商業規模でのDACの基準を設定し、CO2の永久除去と貯蔵の実現可能性を示しました。

米国では、Occidental Petroleum Corporationとその子会社1PointFiveが、テキサス州に世界最大規模のDAC施設を建設中で、年間最大500,000メトリックトンのCO2を捕集する計画です。このプロジェクトは、AirbusAmazonとのパートナーシップが支援しており、企業が自らの排出を相殺するためのカーボン除去クレジットを提供することを目的にしており、ネガティブエミッション技術の市場駆動型展開への転換を示唆しています。

カーボンキャプチャー付きバイオエネルギー(BECCS)もまた重要な進展を見せています。英国のDrax Group plcは、自社の発電所でBECCSを試験し、バイオマス燃焼からのCO2を捕集して地下に貯蔵しています。このプロジェクトは、英国のネットゼロ戦略の重要な要素であり、ギガトン規模でのネガティブエミッションを実現するために拡大されています。

強化風化というもう一つの有望なアプローチは、Heirloom Carbon TechnologiesProject Vestaによってテストされています。これらの組織は、自然の炭素隔離を加速するために鉱物ベースのプロセスを展開しており、環境安全性と炭素除去の有効性を評価するためのフィールドトライアルが進行中です。

これらのケーススタディは、ネガティブエミッションジオエンジニアリングが概念から商業的現実へと急速に進化していることを示しており、大規模な気候への影響に必要な技術の進歩と協力の枠組みを強調しています。

ネガティブエミッションジオエンジニアリング技術の未来は、急速な革新、進化する政策フレームワーク、そして気候変動に対処するための緊急性の高まりによって形作られています。世界が2025年のマイルストーンに向かう中で、分野の軌道を再定義する可能性のあるいくつかの破壊的トレンドが出現しています。その中には、人工知能および高度な監視システムの統合が含まれており、直接空気キャプチャーから海洋ベースの炭素隔離まで、炭素除去方法の精度とスケーラビリティを向上させています。Climeworks AGCarbon Engineering Ltd.のような企業は、世界中で展開できるモジュール式でスケーラブルなソリューションを開発しており、Innovation for Cool Earth Forum (ICEF)は国際協力と知識共有を促進しています。

この分野の投資機会は、公的および私的資本で拡大しています。政府は炭素を除去する必要性をますます認識しており、これは米国エネルギー省や欧州委員会気候行動総局からの政策イニシアティブや資金によって反映されています。ベンチャーキャピタルや企業投資家も、環境、社会、ガバナンス(ESG)目標との整合性とともに、高影響のリターンの可能性に惹かれてこの分野に参加しています。Puro.earth Oyなどによって促進される炭素除去マーケットプレイスの出現は、新しい収入源を生み出し、商業化を加速しています。

ギガトン規模の削減を達成することは、技術革新だけでなく、堅牢な規制フレームワーク、透明な測定基準、および公的受容を必要とする困難な課題です。今後の道は、カーボンキャプチャーとストレージを伴うバイオエネルギー(BECCS)、鉱化、海洋アルカリ性増強などのエンジニアリングソリューションを組み合わせたポートフォリオアプローチを含む可能性が高いです。炭素除去テライニシアティブが促進する異業種間のパートナーシップは、リスクを共有し、専門知識を集め、公正な展開を確保するために不可欠です。

先を見越すと、業界の成功は持続的な投資、支援的な政策環境、および革新に依存するでしょう。これらの条件が整えば、ネガティブエミッションジオエンジニアリング技術は気候安定化を達成する上で重要な役割を果たし、10年代の終わりまでにはギガトン規模の炭素除去への現実的な道を提供できるでしょう。

付録:方法論、データソース、および用語集

この付録では、2025年におけるネガティブエミッションジオエンジニアリング技術の分析に関連する方法論、データソース、および用語集を説明します。

  • 方法論: 本研究は、2020年から2025年に発表されたピアレビューされた科学文献、技術報告、および政策文書の定性的なレビューを採用しました。主要データは、業界内の主要組織による公式発表やプロジェクトアップデートから収集されました。様々なネガティブエミッション技術(直接空気キャプチャー、カーボンキャプチャー付きバイオエネルギー(BECCS)、海洋アルカリ性増強、再森林化)を評価するために比較分析が行われ、専門家の視点を考慮に入れました。
  • データソース: 主要なデータソースには以下が含まれます:

  • 用語集:

    • ネガティブエミッション技術(NETs): 大気から温室効果ガスを除去し、持続的に貯蔵するアプローチ。
    • 直接空気キャプチャー(DAC): 大気中のCO2を捕集し、貯蔵または有効利用する技術。
    • BECCS: カーボンキャプチャー付きバイオエネルギー;バイオマスエネルギー生産とCO2の捕集および貯蔵を組み合わせる技術。
    • 海洋アルカリ性増強: 海洋のCO2吸収能力を高めるための化学的手法。
    • 再森林化: 最近森林化されていない土地に新しい森林を植えることによって、CO2を隔離する手段。

出典と参考文献

The FUTURE of Sustainability How SBTi's New Standard Will CHANGE Everything

ByQuinn Parker

クイン・パーカーは、新しい技術と金融技術(フィンテック)を専門とする著名な著者であり思想的リーダーです。アリゾナ大学の名門大学でデジタルイノベーションの修士号を取得したクインは、強固な学問的基盤を広範な業界経験と組み合わせています。以前はオフェリア社の上級アナリストとして、新興技術のトレンドとそれが金融分野に及ぼす影響に焦点を当てていました。彼女の著作を通じて、クインは技術と金融の複雑な関係を明らかにし、洞察に満ちた分析と先見の明のある視点を提供することを目指しています。彼女の作品は主要な出版物に取り上げられ、急速に進化するフィンテック業界において信頼できる声としての地位を確立しています。

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