CO2を埋める8つの方法、各国の鉱山で最適な選択肢は何か

オリビンとか玄武岩とかセルペンティンって、どんな石？CO2と反応しやすいってどういう仕組みなの？

鉱物が CO2 と反応するのは、化学的に「相性がいい」からです。オリビンや玄武岩に含まれるマグネシウムやカルシウムといった金属が、CO2 と結合しやすい性質を持っているんですよね。具体的には、これらの石に水を加えると、金属が溶け出して CO2 と化合し、炭酸塩という新しい鉱物に変わってしまう。つまり CO2 が石に「吸収」されるのではなく「化学的に変身」させられるイメージです。 セルペンティンも同じ仕組みで、もともと含まれるマグネシウムが CO2 とくっつきやすい。玄武岩はマグマが冷えた黒い石で、火山国に大量にある。オリビンも火成岩の一種で、実は地球の内部にも豊富に存在しています。 面白いのは、これらの石は世界中どこにでも採算的に掘れる量があるわけではないということ。だから研究が「各国が持ってる鉱物資源を活かせ」と言ってるんです。アイスランドみたいに地熱と玄武岩が豊富な国なら、その組み合わせが脱炭素の切り札になる可能性がある。地質が国ごとに全く違うので、万能な CO2 削減技術はなく、その土地にある自然資源こそが最適解を示している、という見立てなのかもしれません。

日本も火成岩地帯を持ってるなら、わざわざ新しい施設を作らなくても、国内の山や地下を使ってCO2を処理できるってことになるの？

日本が火成岩地帯を持ってるのは確かですが、「山や地下をそのまま施設に変える」というほど単純には進まなさそうです。 理由は、その場で反応させるには、CO2をどうやって岩石に接触させるかという課題が残るからです。研究が想定してるのは、鉱山で採掘作業をしてる国。採掘現場では既に岩を砕き、掘削機械が動いてる環境があります。そこに CO2 を注入する。つまり「既存の産業インフラをシフトさせる」という意味での効率化なんですよね。 日本の場合、火成岩地帯の多くは森林地帯か、採掘していない山。CO2をわざわざ山奥まで運んで、岩と反応させるための前処理をする。そうなると、新しい施設を作るのと変わらないコストが掛かる可能性もあります。 むしろ日本にとっての最適解は、鉱物資源そのものではなく、既にある産業の排出地点で対策すること。セメント工場や製鉄所の近くで岩石を処理するとか、そういう立地的なマッチングのほうが現実的に見えます。地質は有利でも、経済的に活かすには、ひと工夫必要なのかもしれません。

CO2を埋めるっていう技術、いつ頃から本格的に研究され始めたの？これまでは『実験段階』だったから、今までちゃんと比較されてなかったってこと？

CO2を石に変える研究は1990年代後半から始まってるんですが、長らく「実験室の中の話」だったんです。温暖化対策の危機感が高まるにつれて、2010年代に入ると「これ、本当に実用化できるのか」という検証が増えてきた。ただ、各国がバラバラに実験してるから、データの形式が違う。コストの計算方法も、効率の測り方も統一されていない。だから「どれが一番安いのか」という単純な質問に誰も答えられない状況が続いてたわけです。 この研究が画期的なのは、その比較作業そのものをやったという点。つまり、技術は昔から存在したけど、『世界規模で横並びに見たら何が有効か』という判断ができなかった時代が、ようやく終わるということ。興味深いのは、その過程で「既存の鉱物資源を活かす」という着眼点に至ったこと。技術を先に見つめるのではなく、各国の地質条件から逆算する戦略は、従来の脱炭素論では見えなかったアプローチなのかもしれません。

結局、『各国が持ってる資源を活かす』ってことは、脱炭素ってグローバルな問題なのに、各国がそれぞれの地質で独立してやるべき課題ってことなのか？

逆説的ですが、その通りなのかもしれません。脱炭素はグローバル課題ですが、CO2 をどう処理するかは、意外と「その場でしか解けない問題」なんですよね。 というのは、CO2 を石に変えるには、化学反応に適した岩石が必要。それを海外から調達しようとすると、採掘・運搬だけで莫大なコストと時間がかかる。だから研究が提案してるのは「各国の地下にある岩石をそのまま使え」という話。玄武岩が豊富な国は玄武岩で、セルペンティンが多い国はセルペンティンで対応する。 この発想、実は脱炭素戦略全体に起きてることの縮図みたいです。再生可能エネルギーも、その国の日照条件や風況次第で最適なエネルギーミックスが変わる。グローバルな目標を掲げても、実装の詳細は各地域の条件に縛られてる。 だから「グローバル課題だから一律の解法」ではなく、「グローバルな目標を達成するには、各地の地質や環境という『制約条件』を最大限に活かす』という戦略になってるんだと言えそうです。自分たちの足もとにある資源を見つめ直すことが、結果的に脱炭素を加速させるかもしれません。

CO2を石に変えて埋めるって聞くと、『永遠に安全か』って不安になる人もいると思うけど、この研究ではそこはどう考えてるの？

記事には安全性への直接的な言及はないようですが、背景を補えば、CO2を石に変える仕組みそのものが「不可逆的」という点が重要そうです。 化学反応で鉱物とCO2が結合して固い石になるわけですから、それはもう二酸化炭素という「気体」ではなく、岩石の内部に閉じ込められた「物質」になってしまう。漏れ出すことは基本的に難しい。地下に液体で埋める方法よりも、むしろ逃げにくいという考え方もできます。 ただ、この研究が本当に着目しているのは、その先かもしれません。記事で「国内の地質そのものをCO2処理施設に変える」と書かれている通り、わざわざ新しい施設を作って管理するのではなく、自然の岩石層そのものを活用する戦略です。つまり、永遠の管理という負担そのものを減らそうとしている。完璧な永遠性を追い求めるのではなく、「地球の地質スケールなら十分安全」という割り切り方をしているのかもしれません。 新興国が莫大な予算をかけて監視施設を運営し続けるより、すでに存在する地形を活かすほうが、結果として安定して続くという現実的な視点が隠れていそうです。