二酸化炭素排出に関するテクノロジーについて考えるとき、おそらく二酸化炭素の回収と貯蔵を思い浮かべるでしょう。しかし私たちは現在、汚染物質から排出される CO2 を回収し、循環炭素経済における貴重な資源となる可能性のある物理的成分に変換する新しい技術の台頭を目の当たりにしています。
グラフェンを手に持つことは毎日ではありません。しかし、エストニアのスタートアップ UP触媒 CO2 排出をグラファイト、グラフェン、カーボン ナノチューブに変換し、材料製造を変革します。
2019年にGary Urb氏とKätlin Kaare氏によって設立された同社は、電池技術や建設などのさまざまな用途における環境に優しい材料の需要の高まりに応えることを目指しています。
タルトゥ大学からスピンアウトした同社は、溶融塩炭素捕捉および電気化学変換 (MSCC-ET) として知られる独自の技術を採用しています。風力や太陽光などの再生可能エネルギー源を利用したこの方法では、工業源からの CO₂ を多く含む排ガスを原料として利用し、貴重な炭素材料に変換します。
それについて詳しく知るために、UP Catalyst CEO の Gary Urb に話を聞きました。
グラファイトの世界的な需要が供給を上回ると予想されているため、 2030年までに年間70万トンの赤字に、
アーブによると、欧州は現在黒鉛需要の99％を輸入に依存しており、中国が主要生産国となっている。この結果、他国、特に電気自動車（EV）バッテリー製造などの重要産業においてサプライチェーンの脆弱性が生じます。
さらに、中国は黒鉛供給を管理しているため、地政学的影響力が大きくなり、貿易紛争や他国が実施する経済安全保障政策への対応として利用できる。
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「電池メーカーは、こうしたリスクを軽減するために現地での代替品を積極的に探しています。グラファイトはリチウムイオン電池の重要な成分であり、その体積の30パーセントを占めています。」
UP Catalyst のテクノロジーは、重要な原材料の自家製の持続可能な供給源を提供します。同社は、中国で採掘された天然黒鉛や石油化学資源から作られた黒鉛とほぼ同じ黒鉛を製造できる。
UP Catalyst が開発した循環原料への移行は、2030 年までに年間 118.7 メガトンの CO2 排出を回避することに貢献する可能性があり、これは環境に多大な影響を与えると考えられます。
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「当社のグラファイトを使用することで、メーカーは二酸化炭素排出量を削減し、原材料の輸入に伴う輸送時の排出を回避できます。さらに、当社の技術は、ヨーロッパが2030年までに4,000万台の電気自動車を保有するという野心的な目標を達成するのに役立ちます。」
しかし、循環性と新製品の製造に CoO2 を使用するという新しさは、企業がこの方法で炭素排出をアップサイクルするよう奨励するためにやるべき取り組みがあることを意味します。アーブは次のように述べています。
「炭素回収・利用（CCU）プロジェクトを促進するために利用できる補助金があります。しかし、規制の枠組みは現在、CO2を固体炭素に変換することを利用の一形態として認識していません。
これに対処するために、私たちは、使用した CO2 に対してカーボン クレジットを獲得できる可能性がある方法の認証に取り組んでいます。これは、現在開発されているさまざまな CCU テクノロジーと一致しています。」
とはいえ、同社は最終製品をリチウムイオン電池メーカーに販売することでより多くの利益を得るだろう。
さらに、同社のカーボンナノ材料はスーパーキャパシタやその他のエネルギー貯蔵デバイスに利用されており、高いエネルギー密度により性能が向上します。
UP Catalyst の炭素材料はコンクリートを強化して、コンクリートをより強く、より持続可能なものにすることができ、これは建設分野で価値があります。また、耐火性、耐食性、機械的強度も向上するため、塗料やコーティング業界のさまざまな用途に適しています。
アーブのメモ:
「当社の生産コストは中国の競合他社よりも高いですが、事業を拡大するにつれて輸入グラファイトとの競争力が高まると予想しています。
現在、物流やグリーン電力へのアクセスなどの要素を考慮して、大規模生産施設の最適な場所を検討中です。」
UP Catalystの最初のパイロット工場はエストニアにあるが、大規模生産施設の場所は物流やグリーンエネルギーへのアクセスなどの要因によって決まる。
「グリーン電力は、カーボンニュートラルまたはカーボンネガティブな製品を生産するために不可欠です。化石燃料から生成された電力を使用すると、私たちの技術の持続可能性の利点が無効になります。
したがって、私たちは水力発電や風力発電などの再生可能エネルギーからグリーン電力を調達することに重点を置いています。」
エストニアの地元のグリーンエネルギー生産には限界があります。同国は現在、フィンランドとポーランドから電力を輸入しているため、より持続可能な製造部門を活発に運営する能力は制限されている。
アーブはこう主張する。
「これは当社だけでなく、エストニアの他のビジネスや産業にも影響を及ぼします。この国が電気自動車やその他のエネルギー集約型技術によるより電化された未来に向かって進んでいる中で、特に憂慮すべきことです。」
この問題に対処するために、私たちは CO2 と電力の代替源を模索しています。私たちは最近、エストニアの廃棄物発電プラントの近くに、CO2 と電気を供給できるパイロット施設を設立しました。また、バイオガスやその他の CO2 および再生可能エネルギー源を利用するために、他の国のパートナーと協力することにも前向きです。」
そして、エストニアのグリーンエネルギーの将来にとって良いニュースもいくつかあります。 9月、再生可能エネルギー生産会社サンリーは、バルト三国とポーランドにまたがる1.3GWの太陽光発電、風力発電、蓄電、ハイブリッドパークの建設を加速するため、負債融資で3億ユーロを調達した。
その間、カタリストは第 3 世代の原子炉の建設に懸命に取り組んでいます。
「私たちの次のステップは、長さ約20～30メートル、幅約6メートルの第4世代原子炉にスケールアップすることです。」
本格的な工場には第 4 世代の原子炉が複数設置され、2030 年までに年間 60,000 トンの炭素材料の生産を目指す予定です。また、この工場では 220,000 トンを超える CO2 を利用する可能性があります。
そしてこれは同社にとって単なる始まりにすぎません。
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「単一の工場で年間 60,000 トンの炭素を生産でき、ヨーロッパには約 50 社の電池メーカーがあることを考えると、大陸全体で 50 の炭素工場が必要になる可能性があります。」
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