← 論文一覧に戻る

大規模CCUSのエネルギー・インフラ要件：熱供給、回収ミックス、炭素の行方

Energy and Infrastructure Requirements for Large-Scale Carbon Capture, Utilization, and Storage: Heat Supply, Capture Mix, and Carbon Fate (原題)

Babak Fayyaz, César Ovalles

Processes📚 査読済 / ジャーナル2026-10-29#CCUS経営インパクト: コスト削減対象セクター: power
DOI: 10.3390/pr14213459
原典: https://doi.org/10.3390/pr14213459

🤖 gxceed AI 要約

日本語

年間10GtCO2のCCUSポートフォリオを想定し、回収方式・熱供給・炭素の最終行方を熱・電力・発電・貯蔵・土地の一貫バランスで追う連動シナリオモデルを構築した。排ガス回収55%、既分離CO2 25%、DAC20%ではプロセス熱30.25EJ/年と直接電力10.06EJ/年が必要で、ヒートポンプ利用で必要設備容量は電動ボイラー比で半減する。DAC由来CO2をメタノールへ転用すると電力が倍増し地中貯留されるCO2は半減するなど、熱統合・熱源・炭素配分が展開計画の選別基準となることを示す。

English

A linked scenario model tracks capture mix, heat supply, and carbon fate for a 10 Gt CO2/year CCUS portfolio within one balance of heat, electricity, generation, storage, land, and retained carbon. A 55% flue-gas / 25% separated / 20% DAC mix needs 30.25 EJ/yr process heat and 10.06 EJ/yr electricity, requiring 5.37 TW nameplate wind+solar with electric boilers versus 2.64 TW with heat pumps (COP 3). Diverting 1 Gt/yr DAC CO2 to methanol doubles electricity and halves CO2 reaching geological storage, making heat integration and carbon fate key screening criteria.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

日本はCCS/CCUSをGX推進法・ロードマップの中核に位置づけ、分離回収CO2の熱源・電源制約は国内の産業立地や再エネ調達と直結する。本稿の熱統合・炭素配分の枠組みは、日本企業のCCUS事業性評価やScope3削減計画の妥当性検証に有用な視点を提供する。

In the global GX context

As ISSB/CSRD disclosure pushes firms to substantiate net-zero claims, this paper quantifies the energy and infrastructure burden behind CCUS-based abatement, informing transition-plan credibility and carbon-removal accounting debates globally.

👥 読者別の含意

🔬研究者:CCUSの熱・電力・炭素収支を統合評価するモデリング枠組みとして、展開可能性の物理的制約を定量化する基準を提供する。

🏢実務担当者:CCUS導入やDAC調達を検討する際、熱源選択と炭素の最終用途が電力要件と削減効果を大きく左右する点を事業計画に反映できる。

🏛政策担当者:CCUS大規模展開には再エネ発電容量と熱インフラの政策的裏付けが不可欠で、炭素利用先の選択が正味削減量を変える点を制度設計に織り込むべき。

📄 Abstract（原文）

Capturing carbon dioxide at a climate-relevant scale is an energy supply problem as much as a separation problem. We developed a linked scenario model that follows capture mix, heat supply, and carbon fate through one balance of heat, electricity, generation, storage, land, and retained carbon. An illustrative 10 Gt CO2/year portfolio with 55% flue-gas capture, 25% already separated CO2, and 20% direct air capture (DAC) needs 30.25 EJ/year of process heat and 10.06 EJ/year of direct electricity. On an annual energy basis, dedicated wind and solar supply requires 5.37 TW of nameplate capacity with electric boilers, and 2.64 TW with heat pumps at a coefficient of performance of 3. Losing the already separated streams and drawing heat from a heat-pump source at 20 °C raises the requirement to 4.12 TW. Complete electrochemical DAC must use less than 3.47 GJ/t of precompression electricity to beat thermal DAC with heat pumps, and diverting 1 Gt/year of DAC CO2 to methanol more than doubles portfolio electricity while halving the atmospheric CO2 reaching geological storage. The results are scenario-dependent and identify heat integration, source availability, and carbon fate as screening criteria for process development and deployment planning.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

🔔 こうした論文の新着を逃したくない方は キーワードアラート に登録（無料・3キーワードまで）。

gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。