CCS事業法に基づくCO2貯留事業の制度検討 閉鎖後のJOGMEC移管は10年以降に：第2回「CCS事業制度検討WG」（1/4 ページ）

CO2貯留事業の許可制度等を定める法案として2024年5月に成立した「二酸化炭素の貯留事業に関する法律」。「CCS事業制度検討WG」の第2回会合では、同法に基づく貯留事業・導管輸送事業に係る規制の詳細について検討が行われた。

[梅田あおば，スマートジャパン]

　2050年カーボンニュートラル実現のためには、最大限の省エネとエネルギーの脱炭素化を進めることを前提としつつ、それでもCO2の排出が避けられない分野においては、CCS（CO2回収地下貯留）やCCU（CO2回収利用）の利用が不可欠と考えられている。

　国の「CCS長期ロードマップ」では、2050年時点で年間約1.2〜2.4億トンのCO2貯留を可能とすることを目安としており、2024年5月には、貯留事業の許可制度等を定めた「二酸化炭素の貯留事業に関する法律」（CCS事業法）が成立した。

　CCS事業法は、CCS事業の事業化フロー（探査・試掘・貯留事業）に沿って段階的に施行することとしており、2024年8月には「探査」について、2024年11月には「試掘」に係る規制の詳細が政省令にて規定され、順次施行が進められてきた。

図1.CCS事業法の段階的な施行　出典：CCS事業制度検討WG

　CCS事業法の2026年全面施行に向けては、安全かつ安定的にCO2を貯留するために必要な事項である、「（1）モニタリング・漏えい防止措置」「（2）閉鎖措置・事業廃止」「（3）資金確保措置」「（4）約款の約定等に関する詳細設計の検討」を進め、政省令やガイドライン等において、その具体的内容を定める必要がある。

　このため、資源エネルギー庁は新たに「CCS事業制度検討ワーキンググループ（WG）」を設置し、環境省の「海底下CCS制度専門委員会」と合同で、貯留事業・導管輸送事業に係る規制の詳細について検討を開始した。

図2.CO2貯留事業に関するフロー　出典：CCS事業制度検討WG

CO2地中貯留のメカニズム

　CO2は、温度31.1℃、圧力7.38MPa（73.8bar）を超えると、「液体のような高い密度」と、「気体のような低粘度・高拡散性」を併せ持つ「超臨界状態」となる。圧力100〜200bar、温度50〜100℃の深度1,000〜2,000mの地下で超臨界状態となったCO2は、地上と比べ200〜300倍の密度となり、大量のCO2を効率的に貯留することが可能となる。

　特定の範囲の地下にCO2を長期間貯留し続けるためには、「十分な貯留容積と高い浸透性を有する貯留層」と、「高い遮蔽能力を有する遮蔽層」で構成された地質が必要となる。

　圧入井を通じて貯留層に圧入されたCO2は、地下で物理的・化学的にトラップ（貯留）されることとなる。物理トラップの第1が「構造性トラップ」であり、緻密な遮蔽層による「お椀型」のフタにより、トラップされる。物理トラップの第2が「残留ガストラップ」であり、CO2が移動する過程で小さなバブル状になり、界面張力により岩石孔隙内に保持され、流動性を失い安定的に貯留される。

図3.貯留層内でのCO2貯留メカニズムの形態　出典：JOGMEC

　化学トラップの第1が「溶解トラップ」であり、圧入したCO2は地層水に溶け込むが、これは周囲の水よりも重く、沈下する方向で移動するため、地表への上方移動は起きず、安定的に貯留される。化学トラップの第2が「鉱物化トラップ」であり、CO2が溶解した地層水が岩石鉱物と化学反応を起こすことにより、最終的には岩石鉱物として安定的に固定される。

　物理トラップは比較的早く進行するのに対して、化学トラップは時間をかけてゆっくりと進行するため、年月が経つにつれてCO2貯留メカニズムの内訳は、図4のように変化することとなる。このためCO2の地中貯留は、圧入からの経過時間が長くなるほど、貯留は安定化へ向かうと考えられている。

図4.CO2貯留メカニズムの経時変化　出典：JOGMEC