書籍概要

未来エコ実践テクノロジー

図解でわかる二酸化炭素地中貯留
〜ネットゼロ達成の切り札CCS〜

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概要

国際エネルギー機関（IEA）は2050年までに温室効果ガス排出を実質ゼロとする「ネットゼロ」を達成にむけ，CO2を回収して地中に貯留するCCS（Carbon Dioxide Capture and Storage）を欠かせない技術の一つと位置付けています。日本においても，2024年にCCS事業法が公布され，実用化に向けた取り組みが本格化しています。

本書では，石油・天然ガスの探鉱・開発に長年携わってきた技術者の知見をもとに，CO2を安全かつ合理的に地中へ貯留する技術について，図やイラストを交えてわかりやすく解説します。国内外で進む実際のCCS事業や，日本のCCS事業法をはじめとする法制度，国際ルール，事業化の課題や社会的受容にも触れ，CCSの全体像を体系的に理解できる内容です。

こんな方におすすめ

  • 二酸化炭素地中貯留（CCS）技術の全体像を知りたいエネルギー関連事業者，研究員の方
  • 脱炭素ビジネスを手掛ける企業の担当者

サンプル

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目次

第1章　気候変動とCO2濃度の関係

  • 1.1　地球の歴史46億年の気温とCO2濃度の変遷
  • Column1　氷河期の周期的な気温変化のしくみ：ミランコビッチ・サイクル
  • 1.2　地球温暖化に対するIPCCからのメッセージ
  • 1.3　カーボンバジェットの意味とその不確実性
  • 1.4　過去の再現・将来予測に用いた全球気候モデル
  • 1.5　CO2の排出量予測
  • 1.6　温暖化対策のためのCCSの重要性
  • Column2　地中貯留とは

第2章　ネットゼロとCCS

  • 2.1　国際エネルギー機関のネットゼロシナリオ
  • 2.2　水素社会でのCCSの役割
  • 2.3　CCSの活用分野と課題
  • 2.4　CCSと競合する技術と課題
  • 2.5　CCSの経緯と動向
  • 2.6　CCS事業の世界的動向
  • 2.7　日本のCCS関連事業
  • 2.8　CO2とGHG排出削減量の算定

第3章　CO2の分離回収

  • 3.1　分離回収技術の原理と課題
  • 3.2　CO2分離回収方法と特徴
  • 3.3　大気のCO2を直接回収するDAC装置
  • 3.4　CO2分離回収の今後の課題

第4章　CO2の輸送方法と圧入設備

  • 4.1　パイプラインと船舶でのCO2輸送
  • 4.2　CO2輸送の方法と特徴
  • 4.3　パイプラインのCO2輸送方法
  • 4.4　船舶のCO2輸送方法
  • 4.5　CO2輸送の今後の課題
  • 4.6　圧入：地表設備

第5章　CO2圧入のための坑井設備とその課題

  • 5.1　CO2の地中貯留のための坑井設備と坑口装置
  • 5.2　坑井を保護するケーシングとチュービング
  • 5.3　CCS事業で掘られるさまざまな坑井の役割
  • 5.4　CCS坑井のモニタリング
  • 5.5　坑井を制御するための坑口装置
  • 5.6　坑井装置の材料などの問題
  • Column3　坑井掘削ビジネス

第6章　CO2圧入と貯留メカニズム

  • 6.1　地中貯留に影響するCO2の主な特性
  • 6.2　CO2貯留に適した地層
  • 6.3　CO2の地層への圧入
  • 6.4　貯留メカニズム
  • 6.5　地中貯留能力の3つの要素
  • Column4　炭酸塩岩層とCO2地中貯留

第7章　CO2地中貯留モデリングと貯留資源量

  • 7.1　地中貯留と油ガス採取との違いと課題
  • 7.2　帯水層の空間領域と境界条件の設定
  • Column5　E&E論文をめぐる論争
  • 7.3　地質モデルの構築
  • 7.4　動的シミュレーションの活用
  • 7.5　CO2の貯留資源量

第8章　CO2地中貯留の操業管理とモニタリング

  • 8.1　CO2圧入操業の概要と安全・効率的な実施
  • 8.2　モニタリングの目的
  • 8.3　微小振動検知とトラフィックライトシステム
  • 8.4　長期間の安全・信頼性維持のための廃坑技術
  • Column6　CO2濃度とHSE

第9章　CO2の地中利用技術　～EOR/EGR/ECBM～

  • 9.1　CO2利用の可能性と課題
  • 9.2　石油の採取法
  • 9.3　CO2-EORのメカニズムと課題
  • 9.4　CO2-EORのCO2・GHG削減効果
  • 9.5　カーボンネガティブ原油によるCO2・GHG削減効果
  • 9.6　CO2を圧入してガス回収を増進するCO2-EGR技術
  • 9.7　CO2を圧入してメタンを回収するECBM技術
  • Column7　相対浸透率と毛細管圧力

第10章　CCSの事業化に向けた政策と法律的な枠組み

  • 10.1　カーボンプライシング：CCSの採算を左右する「価格の仕組み」
  • 10.2　炭素税：競争力・逆進性を持つ価格シグナル
  • 10.3　排出量取引：総量規制×市場で「低コスト削減」を引き出す
  • 10.4　補助金・税制優遇：初期案件の採算をつくる
  • 10.5　主要国比較：炭素価格水準とCCS事業化政策
  • 10.6　CO2輸送・貯留に関する国際法の枠組み：ロンドン議定書とCO2輸出のルール
  • 10.7　日本でのCCS関連法制度と課題

第11章　CCS　の大規模事業化とハブ&クラスター

  • 11.1　ハブ&クラスター方式の概念と構成
  • 11.2　CCSのコスト構造
  • 11.3　ハブ&クラスター方式のメリットと課題
  • 11.4　ハブ&クラスター開発の条件
  • 11.5　世界のハブ&クラスターの導入動向：国別の特徴
  • 11.6　CCSハブ&クラスターの代表事例
  • 11.7　今後の展望と日本への示唆
  • Column8　炭素国境調整メカニズム

第12章　CCSを導入するための社会受容性の形成

  • 12.1　CCSの社会での現状認識
  • 12.2　CCSの認知度・関心度・受容度
  • 12.3　CCSの受容度を示すNIMBYとYIMBY
  • 12.4　CCSの社会受容性を構成する要素と課題
  • 12.5　推奨パブリック・アウトリーチと事例
  • 12.6　CCS社会受容性の今後の課題と対応策

付録1　CO2が気候変動の主因とする見解への慎重論

  • 1.1　CO2による温暖化効果の推定には大きな幅がある
  • 1.2　将来予測の不確実性
  • 1.3　観測系の系統差とGCM過大評価の可能性
  • 1.4　CO2収支モデルによる濃度予測の再検討
  • 1.5　CO2と気温の因果方向に関する見解の相違
  • 1.6　気候変動の考え方に対する留意点と今後の課題

付録2　大規模CO2地中貯留の事例

  • 2.1　ノルウェーのSleipnerプロジェクト
  • 2.2　アルジェリアのIn　Salahプロジェクト
  • 2.3　ノルウェーのSnøhvitプロジェクト
  • 2.4　カナダのQuestプロジェクト
  • 2.5　オーストラリアのGorgonプロジェクト
  • 2.6　カナダのWeyburn-Midaleプロジェクト

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