この記事は Climate Tech VC の許可を得て翻訳・公開しています。
原文: 🌏 Carbon to value: Not your mother’s carbon capture (2020年11月09日投稿)
気候変動を抑制するための多くの予測では、地球温暖化を数度に抑えるためには、大量の二酸化炭素を回収する必要があります。その理由は簡単で、必要な期間内に排出量を削減するためには、他に方法がないからです。再生可能エネルギーの急速な普及、電化、効率化を進めたとしても、航空、海運、農業など、脱炭素化が難しい分野の排出に対応するためには、炭素除去が必要になります。
炭素回収は、コストが高く、大規模な導入が難しいという評判があります。しかし、最近では、炭素の変換・利用（炭素を材料として再利用すること）を行うスタートアップが急増しています。この分野は、「炭素の価値への変換 (carbon to value)」、「炭素の利用」、「カーボンテック」など、さまざまな名称で呼ばれていますが、炭素のエコシステムでの大きな転換点となる可能性があり、1.5〜2ºCの未来に向けて、より高いレベルでの回収を促進します。
脱炭素化への政策的圧力と企業の関心の高まりは、この分野を大きく発展させる可能性がありますが、いくつかの重大な疑問が残っています。この分野に急速な転換点が訪れるのでしょうか、それとも既存の障壁によってスタートアップの成長が抑えられてしまうのでしょうか。
炭素の利用
- スタートアップの多くは、炭素を利用するアプリケーションに焦点を当てています。Circular Carbon Network は、炭素分野の新規企業を追跡しており、約80社が炭素利用に取り組んでいることがわかっています（循環型炭素経済全体の24％を占めます）。CO2の用途は、特殊化学品から建築資材用の炭酸石まで幅広くあります。
- 巨大な市場になる可能性があります。Carbon 180 社は、「カーボンテック」企業が対応可能な市場は、米国では年間1兆ドル、世界では5.9兆ドルになると試算しています。
- 注目すべきは、燃料、化学品、建材の3つの製品分野です。CO2を含む可能性のある最終製品は多岐にわたりますが、この3つの分野が最大のTAM（合計で5.6兆ドルと推定）となり、最も多くの活動が行われています。
カーボンの最終用途から価値まで：
CO2の可能な用途（Madison Freemanより）
- 建築資材: セメント・コンクリート業界は、世界の年間排出量の約7〜8％を占めており、急速な発展を遂げている国々で建設が盛んに行われていることから、この数字は増加することが予想されます。セメント業界は、脱炭素への道筋が限られており、排出量の目標を達成するためには、何らかの形で炭素の回収・利用が必要になると考えられるため、カーボンテックの最大の市場になると予想されています。この分野のスタートアップ企業は、それぞれ異なる方法でこの課題に取り組んでいます。
- Carbon Cureは、コンクリートの硬化過程でCO2を注入し、CO2を永続的に埋め込もうとしています。このプロセスは、他のアプローチに比べて2つの重要な利点があります。1つは、コンクリートをより強く、より安くすること（脱炭素化がなくても採用する明確なビジネス上の根拠となる）、もう1つはセメントの構成を他の方法で変更する必要がないこと（したがって、規制や安全性のハードルを回避できる）です。Carbon Cureは初期の導入が始まっており、すでに10万トン近くのCO2を「節約」したとしています。
- Solidiaは、従来のセメントキルンで使用できる新しいセメントの処方を提供し、必要な化石燃料の量を減らすことで、排出量を30〜40％削減することができます。また、同社はCarbon Cureと同様の硬化ソリューションも提供しています。
- Sublime Systemsは、セメントの特性や化学的性質を変えることなく、セメントキルンからの排出量を50％削減するアプローチを開発しています。
燃料。
- 燃料: ゼロカーボンまたは低炭素燃料は、電気自動車への移行の橋渡しをすると同時に、水素や電動化だけでは燃料化が困難な長寿命の飛行機や船舶に依存する航空・海運の課題を解決し、運輸部門の迅速な脱炭素化に貢献します。
- LanzaTechはこの分野で最大の企業であり、これまでに約4億ドルの資金を調達しています。同社は、CO2を消費してエタノールなどの燃料を生産する微生物を使ったアプローチなど、炭素のリサイクルや持続可能な燃料に関するさまざまなアプローチを行っています。最近では、持続可能な航空燃料に特化したランザジェットというスピンアウト企業を立ち上げました。
- Dimensional Energyは、集中した太陽光と触媒を用いてCO2を分解し、燃料を生産しています。
- Prometheus Fuels は、CO2の変換によりコスト競争力のあるガソリンを生産できると考えており、多くの技術的進歩を紹介しています。
- 化学物質とプラスチック: CO2は、石油化学やプラスチックの分野において、さまざまな有用な素材に変換することができます。新しい低炭素法の採用は、産業界の大きなコミットメントによって加速されるかもしれません。例えば、ユニリーバは、2030年までに自社のクリーン製品に含まれる化石燃料由来の炭素をすべて「再生可能またはリサイクル」の炭素に置き換えることを発表しました。
炭素回収・利用分野のスタートアップ企業の代表的な事例（Madison Freemanより）
エコシステムの残りの部分 - 炭素回収・貯留
カーボンテック分野は、より広範なエコシステムの一部として捉えるのが最適であり、回収、貯蔵、輸送、変換、保管といったすべての部分が、単なる廃棄物としての炭素の供給と需要を増やすことで、お互いの成長を助けることになります。昨年は、石油・ガスメジャーによる大規模な炭素回収・貯留プロジェクトが増加し、空気中から直接炭素を回収して従来とは異なるさまざまな場所に貯留する新しい方法を追求するスタートアップ企業も数多く登場しました。
循環型炭素経済の全体像を示す図（Circular Carbon Market Reportより）
重要なポイント:
- 循環型炭素経済の中で、最も再生可能な分野は「炭素の価値への変換 (Carbon-to-value)」です。Carbon-to-valueは、炭素を除去しながら付加価値を生み出すという二重の効果をもたらします。C2Vは、現在、脱炭素化への道筋を持たない建築材料、燃料、および化学物質という巨大なアドレス可能な市場に参入することができます。一方、循環型炭素の様々な分野（例：炭素回収・貯留）では、全く新しい市場やインフラを形成する必要があるため、Breakthrough Energy Venturesのような長い時間軸を持つ専門のベンチャー投資家に適しています。
- 脱炭素化への取り組みの高まりが、C2V (Carbon-to-value) イノベーションの重要な推進力となる可能性があります。最初に導入されるのは、最近相次いでいるネット・ゼロ・コミットメントに参加した企業であり、パイロットテストや開発のための大規模な研究開発チームを持つUnileverやAirbusなどがその例です。これらの企業は、循環型カーボンソリューションの展開を拡大するために不可欠な存在となるでしょう。
- 「ネガティブ・エミッション」は興味深い収益源になるかもしれません。Microsoft、Shopify、Stripe、Amazonなどの大手企業は、気候変動対策のための基金を設立したり、顧客に炭素除去のオプションを提供したりして、脱炭素化のための投資を行っています。このような企業は、高品質な炭素除去技術に直接投資することで、最先端の炭素技術のコストを下げることができます。
- しかし、ユニットエコノミクスや導入のインセンティブに関する課題は残っています。最初に導入する企業が数社あったとしても、企業は気候変動の理由だけでカーボン・マイナス製品を購入することには消極的でしょう。C2V製品は、既存の材料と同等かそれよりも安価である必要がありますが、その場合でも、多くの旧来の工業、建築、または輸送企業は、事業の規模とリスクを考慮して、非常に保守的で新技術の採用に消極的です。
- 決め手となるのは政策かもしれません。カーボンテックのイノベーションがどの程度進んだとしても、企業がカーボン・マイナス製品を採用するインセンティブを得るためには、炭素排出の外部性に価格を設定する必要があります。このようなレベルの政策は、まずヨーロッパで行われ、他の国はそれを見て学び、後に続くことになるでしょう。少なくとも今のところ、カーボンテック企業は、特に米国において、政府の強力な支援がなくても成功する必要があります。
Circular Carbon NetworkのSameerとNicholas、Energy Impact PartnersのMadisonに感謝します。この分野についてもっと知りたいという方は、CCNの会員ネットワークに参加して、発表されたばかりの市場レポートをチェックしてください。また、循環型カーボンエコシステムの構築を継続するために、プロダクトマネジメントフェローを募集しています。
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