DOE は産業実証プログラムを戦略的に活用する必要がある

米国エネルギー省は、計画の支出を大胆なプロジェクトに集中させるべきである。

カリフォルニア州テハチャピ峠のセメント工場

アシュリー・クーパー/ゲッティイメージズ

重工業は気候のパラドックスをもたらします。 セメント、鉄鋼、アルミニウムなどの工業用材料は経済の基盤であり、クリーン エネルギーの未来の構成要素を構成します。 同時に、重工業は米国および世界の温室効果ガス（GHG）排出の重要な発生源であり、何も対策を講じなければ、すぐに工業部門が国内の主要な温室効果ガス（GHG）排出源になるでしょう。

幸いなことに、インフレ削減法 (IRA) と超党派のインフラ法 (BIL) には、産業の脱炭素化に向けた革新的な新たな投資が含まれていました。 これらの資金の流れの一部については申請期限が近づいており、これらの資金を展開し、イノベーションを推進し、産業の脱炭素化に向けた道筋を定めるための計画と戦略に焦点を当てる時期が来ています。

気候変動目標を達成するには、IRA と BIL からの新たな資金を戦略的に活用し、2 つの別々の産業脱炭素化戦略を同時に追求する必要があります。 まず、商業的に利用可能な再生可能エネルギー、エネルギー効率、脱炭素化技術をあらゆる規模の施設に迅速に導入する必要があります。 第二に、工業生産からの排出量を大幅に削減、さらには排除する可能性のある先進的な商用化前の技術の初期段階の導入を支援しなければなりません。

IRA と BIL の資金の中でも、米国エネルギー省 (DOE) クリーン エネルギー デモンストレーション局 (OCED) の 63 億ドルの産業デモンストレーション プログラムは、商業化前の先進技術の初期段階の導入をサポートするという独自の立場にあります。 OCEDが限られた資金を確実に最大限に活用するには、徹底的な脱炭素化に高度な技術を必要とする鉄鋼、セメント、アルミニウムなどの重要な分野で影響力の大きいプロジェクトに焦点を当てる必要がある。

産業の脱炭素化には、研究開発からエネルギー効率、産業ユーザーが手頃な価格のクリーンエネルギーにアクセスできる能力の強化に至るまで、やるべきことがたくさんあり、達成すべき目標もたくさんあります。 DOEは、民間資金や従来通りの戦略では達成できない可能性のある野心的な目標を達成することを念頭に、この巨額の資金とその申請者を検討すべきである。 そして、工業用地の建設や改修には長い期間がかかることを考えると、政策立案者が今すぐ政策を推進して投資や計画を活性化させることが重要である。

このブログでは、セメント、鉄鋼、アルミニウムのセクターを変革する可能性があり、産業デモンストレーション プログラムに基づく資金調達の焦点となるいくつかの新興技術を検証します。

セメントはコンクリートの主成分であり、地球上で最も使用されている人為的な材料です。 セメントの生産は気候変動に大きく寄与しています。 セメントを国に例えると、中国、米国、インドに次ぐ世界第４位のＣＯ２排出国となる。

セメント製造からの排出量の約 60% は、石灰石が窯で 1,400°C まで加熱される焼成という化学プロセスから生じます。 このプロセスでは岩石から CO2 が放出され、石のような残留物であるクリンカーが生成され、これを粉砕して他の成分と組み合わせてセメントを製造します。 排出量の残りの 40% は、窯を加熱するための化石燃料の燃焼に由来します。 セメントの気候問題に対する短期的な解決策としては、工場のエネルギー効率を改善したり、従来のセメントを低炭素代替品に部分的に置き換えたりすることが考えられます。 ただし、これらのソリューションを組み合わせても、セメント生産からの排出を排除することはできません。 セメントの排出量の少なくとも 30% (多くの場合それ以上) は影響を受けずに大気中に排出され続けます。

新興技術はセメント分野の変革者となり、ゼロカーボン（またはマイナス排出）セメントを実現する可能性を秘めています。 特に、OCED は、炭素ゼロに近いセメントを製造する可能性のある以下の技術を考慮する必要があります。