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2025/09/19 掲載

世界が大注目する「CCS」とは何か、二酸化炭素を回収・貯留する仕組みなど徹底解説

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「CCSなくして、カーボンニュートラルなし」。そう言われるほど、世界で注目を集めているのがCCS（Carbon dioxide Capture and Storage）である。CCSとは、二酸化炭素（CO2）を回収し、地中に貯留する技術。排出削減が難しい産業分野で不可欠とされる。そこで本稿では、CCSの仕組みや導入の背景、課題、最新動向などについてわかりやすく解説する。

執筆：ライター（元技術系公務員）和地慎太郎（わち・しんたろう）

ライター（元技術系公務員）和地慎太郎（わち・しんたろう）

東北大学大学院応用化学修了後、大手製造業で電子材料などの製造開発に従事。その後、地方公務員の化学技術職として、製造業者など多数の企業に対し、廃棄物処理など環境分野での施策を実施。ビジネス系webメディアや製造業者のwebサイトなどで主に取材・執筆を行う。新著に『ビジネス教養として知っておくべきカーボンニュートラル』（ソシム）がある。

CCSとは何か（後ほど詳しく解説します）

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CCSとは何か

　CCSとは、CO2（Carbon dioxide）を回収（Capture）し、貯留（Storage）する技術を指す（図1）。どうしても排出を避けられないCO2を大気中に放出する前に地中に閉じ込めることで、排出量を削減する手法だ。

【詳細はこちら】Excel資料や図9点付図1：どうしても排出が避けられないCO2を地中に閉じ込めて削減する

（出典：経済産業省資源エネルギー庁）

　主な排出源は、製油所、発電所、化学プラントなど、大量のCO2を排出する施設である。では、CO2はどのように貯留されるのか。

【Excel資料ダウンロード】ここをクリックすると、パッと見でCCSを理解できる基本ポイントをまとめた資料（Excel）のダウンロードページに移動します

■ポイント
　CCS（Carbon dioxide Capture and Storage）とは、CO2を回収し、地中に貯留する技術で、CO2の排出量を削減する手法

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CO2を回収・貯留する仕組み

　まず排ガスからCO2だけを分離・回収する。その際、アミン水溶液と呼ばれるアルカリ性の薬剤を使用する。この溶液は温度によってCO2を吸収・放出する特性があり、効率よくCO2を分離回収できる（図2）。

図2：CO2を分離・回収する仕組み

（出典：日本CCS調査「CCSのしくみ」より編集部作成）

　回収したCO2は、パイプラインや船舶で輸送され、地下800メートル以深の「貯留層」と呼ばれる地層に注入される。貯留層は、隙間の多い砂岩で構成され、その上部は遮へい層で覆われているため、CO2を閉じ込めることができる。

　IPCC（国連気候変動に関する政府間パネル）は、適切な地層を選び、管理することで、CO2を1000年以上も閉じ込めることができると報告している。CO2は時間の経過とともに、岩石と反応し鉱物化されて安定的に貯留されると考えられている。

■ポイント
　工場や発電所などから出るCO2を、アミン水溶液と呼ばれるアルカリ性の薬剤を使用して効率よく分離・回収し、パイプライン等で輸送された後、地下の貯留層に注入される

CCSとCCUS/CCU/CDRとの違い

　CCUSとは、CCSと同様にCO2（Carbon dioxide）を回収（Capture）し、貯留（Storage）することに加え、さらに有効利用（Utilization）する技術のことである（図3）。

図3：CCUSはCCSに有効利用が加わった技術を指す

（出典：経済産業省資源エネルギー庁）

　また、貯留せずに有効利用する場合を、CCUという。

　CO2を“資源”として有効利用する「カーボンリサイクル」は、回収したCO2を原料としてプラスチック、合成燃料、コンクリートなどに再利用する技術だ。これにより、CO2排出量の削減だけでなく、化石燃料の使用量削減にも貢献する。経済産業省では「カーボンリサイクルロードマップ」を策定し、社会実装に向けた取り組みを進めている。

　また、CDR（Carbon Dioxide Removal）は、大気中のCO2を除去することを指す。代表的な技術には、DACCS（Direct Air Capture and Carbon Storage）、BECCS（Bio-Energy with Carbon Capture and Storage）、植林・再生林、バイオ炭、風化促進、海洋肥よく化などがある。

　これらの技術は、CCSとともにカーボンニュートラル実現に欠かせない手段とされている。

■ポイント
CCUS：CO2を回収・貯留・有効利用する技術
CCU：貯留せずに有効利用する場合のみ
CDR：大気中のCO2を除去すること

CCSが注目される背景

　こうした技術が注目を集める背景には、世界的な脱炭素の潮流がある。

　2015年12月には、第21回国連気候変動枠組条約締約国会議（COP21）がフランスのパリで開催され、2020年以降の温室効果ガスの排出削減などに向けた新しい国際的な枠組みとしてパリ協定が採択された。世界共通の長期目標として、主に以下2点が掲げられている。

世界的な平均気温上昇を産業革命以前に比べて2度より十分低く保つとともに、1.5度に抑える努力を追求すること（2度目標）

今世紀後半に温室効果ガスの人為的な発生源による排出量と吸収源による除去量との間の均衡を達成すること

　その後、2021年のCOP26では、1.5度目標の重要性が再確認され、各国は対策を一層強化した。2023年5月時点で、日本を含む147の国と地域が「2050年カーボンニュートラル」の実現を目指している。

　カーボンニュートラルの達成には、CO2排出量の削減が基本となるが、削減が難しい産業分野ではCCSが不可欠だ。特に、火力発電所や素材産業、石油精製などの分野では、電化や水素化による脱炭素化が難しく、CCSが果たす役割は大きい。

　こうした認識は、世界中で急速に広がりつつある。米国、欧州、中国やASEAN加盟国といったアジア、オーストラリア、中東でも、CO2の貯留地を巡る大規模なCCSプロジェクトが活発化し、国家戦略の一環として各国が政策を進めている（図4）。