日本二氧化碳海底封存技术迈向商业化

东芝最早将于2020年夏季在三川发电站(福冈县大牟田市)启动日分离回收500吨二氧化碳的大规模实证试验。目前正在为实现商业利用积累数据，不过海底储存方式的设备维护十分困难，如何抑制成本也成为课题。

东芝将进行实证试验的是被称为“碳捕集与封存(CCS)”技术。具体方式是使发电站排放的废气通过胺液，仅分离和回收二氧化碳。在海外，以北美的内陆地区为中心，碳捕集与封存设备被投入使用。这种方式是通过管道运输二氧化碳。

海底储存方式由于成本较高，在海外仅在挪威海域设有一个储存点。地震多发国日本由于缺少适合作为陆地储存点的广阔土地，政府制定了采用海底储存方式的战略。在北海道海域启动的首个实证试验计划持续到2020年度前后。

东芝最早2020年夏季启动实证试验的二氧化碳回收量是北海道海域的近2倍。日均二氧化碳分离回收量达日本国内最高的500吨。此次将首次通过船舶运输二氧化碳而不是管道，预计2021年度之后推向实用化。

东芝已经在三川发电站的用地内设置了高60米的专用设备。分别是“吸收塔”和“再生塔”，将通过这些设备分离和回收二氧化碳。

通过导管将发电时排放的废气传输到2座设备中，使废气通过胺液，仅提取出二氧化碳。目前的构想是，把回收的二氧化碳液化后装入罐中，通过船舶运往海上。在目的地接上与海底连接的管道，输送二氧化碳。

关于船舶运输技术，将由东京大学、日挥和大成建设等推进讨论。

三川发电站的日发电量为5万千瓦，可供8万户家庭使用，日二氧化碳排放量约为1000吨。如果能够通过碳捕集与封存技术回收一半的二氧化碳，将为遏制全球变暖做出贡献。

东芝从2009年开始，通过在三川发电站用地内设置的小型设备开展试验，日回收约10吨二氧化碳。发现废气中含有的杂质使得胺液的寿命缩短，二氧化碳的吸收效率随着外部气温的变化而变化等。东芝将把这些数据活用于明年夏季启动的实证试验中。

关于海底储存方式，日本CCS调查公司正在北海道海域进行实证试验。不过由于储存点距离沿岸较近，因此采用通过管道向海底输送二氧化碳的机制。

和使用管道的陆地储存方式相比，海底储存方式需要克服海底严酷环境，设备的维护管理十分困难，成本较高。其中，由于船舶可降低远距离运输的成本，碳捕集与封存设备设置地点的选择范围出现扩大。和一旦建设后难以改变设计的管道相比，船舶可灵活改变二氧化碳的运输量。

探讨运输技术的东京大学特任教授尾崎雅彦表示，“如果逐步降低对煤电的依赖程度，可以调整运输量的船舶方式就很适合”。

据日本环境省介绍，日本2017年度换算为二氧化碳的温室气体排放量接近13亿吨。发电站和炼油厂的排放量约占4成。日本政府提出了2050年之前温室气体减排8成，本世纪后半期实质上减为零的目标。要实现目标，大幅减少发电站的二氧化碳排放是一大课题。

海外也有只允许建设具有碳捕集与封存设备的火力发电站的事例。日本因继续进行火力发电而遭到国际社会的强烈批评，但如果碳捕集与封存达到实用水平，就有望获得国际社会的理解。

不过，要实现海底存储方式也存在课题。在削减成本方面，尾崎教授表示，“需要建立一次运输大量二氧化碳并封入海底的机制”，目前正在进行相关探讨。为了降低分离和回收成本，提高胺液的吸附性能也是选项之一。

寻找储存地也是需要解决的课题。日本环境省与经济产业省打算2021年度之前在日本近海找到3处可在海底储存1亿吨以上二氧化碳的地点。如果地震导致液化后的二氧化碳从海底喷涌而出，就有可能对渔业和生态系统等造成影响。这方面还需要得到地方的理解。