欧米で急速に立ち上がるCCUS（Carbon Capture Utilization and Storage）ビジネス

米国を中心にCCUS¹ テックへの投資が改めて注目を集めており、資金調達金額が増加している【図1】。2022年4月には、大気中から二酸化炭素（CO₂）を直接回収するDAC（Direct Air Capture）技術のリーディングカンパニーであるClimeworks(スイス)が6.5億ドルを直近の投資ラウンドで調達したと発表² 、この金額はCCUSテックのスタートアップとして最大規模の調達金額であり、同社の調達総額は8億ドルを越える計算となる。

またイーロン・マスク氏は、CCUS技術の開発、実証に1億ドルを出資することを発表³ 、2021年から4年間のグローバルコンテストで、少なくとも年間1,000トンのCO₂除去量で実用的なソリューションを実証する計画である。2022年4月には、中間賞の一環として、DAC技術を有するスタートアップであるSustaera（米国）に100万ドルが出資された⁴ 。

この点、日本企業においては、2022年8月末、ANAホールディングスがDACのClimeworksと提携し同社のCO2回収技術を活用すると発表された⁵ が、未だ国内の大多数の企業では、先進的なCCUSテックについては依然CO₂の回収コストが高く【図２】、経済性が成り立たないとして、当面は様子見という見方が大勢を占めているように感じる。一方で、米国及び欧州を中心に急速にCCUSがビジネス化される可能性が顕在化し始めている。本稿では、欧米で先んじてビジネス化が進んでいる背景や具体的な新進CCUSスタートアップ企業、日本企業への示唆などについて論じたい。

CCUSテック急進の背景

炭素を排出する製品と排出しない代替品のコスト差のことを一般に”グリーンプレミアム”と呼ぶ。CCUSテックの普及に関しても、グリーンプレミアムをエコシステム内の誰が負担するかが鍵となる。特に、新技術開発に必要な多額のR&Dコスト負担、商用スケールに満たないステージでの単位当たりコスト高が技術普及促進の重荷になるが、この部分のコストを誰が負担するかがポイントとなる。

これらのポイントに対して、米国を中心に、①VC・投資家による大規模・長期目線での資金投入、②事前買取制度による戦略的グリーンプレミアム低減、③政府による税制優遇策（米国45Qなど）、④特定産業界でのCO₂利用促進/コミット、⑤カーボンクレジット価格の上昇といった大きく5つの動きが整いつつある。これら①から⑤の詳細について【図3】を参照しながら後述する。

① VC・投資家による大規模・長期目線での資金投入 

CCUSテックの事業化推進に向けては、多額の研究開発費の初期投資や、商用化に向けた種々のハードルから、スタートアップ・新技術にとっての所謂「死の谷」が、“多く・深い”と言われ、それを乗り越える為の、これまでと異なる大胆な資金循環の流れが必要である。例えば、Microsoft創業者のビル・ゲイツ率いるBreakthrough Energyの投資ファンドBreakthrough Energy Ventures（BEV）は、ファンド満期20年、総計25億ドル超の資金規模を有し、スタートアップが「死の谷」を越えるために十分な資金を確保、温室効果ガスを5億トン/年（世界排出量の1％）以上削減できる可能性がある技術・スタートアップ企業に対し、シードからレイタ―までハンズオンの支援をすることを特徴とする⁶ 。

また、Breakthrough Energyが2021年に開始したBreakthrough Energy Catalyst（BEC）は、①DAC②グリーン水素③長期エネルギー貯蔵システム④SAF(持続可能な航空燃料)の重点４領域におけるプロジェクトに対し、米国エネルギー省（DOE）、欧州委員会（EC）、英国政府から約30億ドルの資金拠出のコミット、並びに、Bank of America、Black Rock、General Motorsなど米国大手民間企業からも参加を募り、官民合計で今後150億ドル以上の投資実現を目指す。民間の投資に、先の政府機関がマッチング投資する形で、官民の総力を挙げた資金循環のエコシステム形成をしている好事例と言えよう⁷ 。

CCUS領域では特に、BECは、DAC企業のClimeworksやSAF製造のPrometheus Fuelに対して出資企業から支援を行っており^{8 9}  、このような投資家の存在がCCUS普及の促進に一役買っている。
 

② 事前買取制度による戦略的グリーンプレミアム低減

上述BECでは、企業及びプロジェクトに対するリスクマネーの供給に加えて、脱炭素に寄与する商材、サービスの長期的な購入のコミット（オフテイク）を促している。参加企業のうちの1社は、DACの先進企業であるClimeworksからネガティブ・エミッションの購入と、同サービス普及拡大への10年間のパートナーシップ及び支援を発表している。

また、BECに加えて、2022年4月12日には、Shopify、Stripe、Alphabet、Meta及びMcKinsey Sustainabilityの5社で構成されるCO₂回収・貯留プログラム「Frontier」の創設が発表された¹⁰ 。Frontierは、CCUSテックによって将来除去されるCO₂の事前買取制度（AMC：Advanced Market Commitment）を導入するとしている。2030年までに9億2,500万ドルを拠出、炭素除去技術を開発している企業と、炭素除去契約を促進する予定であり、さらにFrontier は、Stripe Climate¹¹ を通じて炭素除去を購入する数万社の企業からも資金を調達する予定である。

これらの事前買取の仕組みは、新しい炭素除去技術に対して早い段階で戦略的に需要を生み出し、イノベーションを加速させて、スケールアップ・低コスト化、商用化の早期実現を目指すものである。このスキームをCCUSテックの研究者・スタートアップ、また資金の出し手である企業や投資家に対して提供することで、炭素除去技術開発を加速させて、業界を大きく進歩する事に貢献している。
 

③ 政府による税制優遇策（米国45Qなど）

2021年10月に開催されたCOP26では、2015年に採択されたパリ協定以来、ようやく産業革命前からの気温上昇幅を1.5度に抑える努力をすべきという目標が、公式文書「グラスゴー気候合意（Glasgow Climate Pact）」に明記された。先進諸国は野心的な削減目標を達成するため、明確な方針を打ち出している。トランプ政権からバイデン政権に代わる事で米国はパリ協定に復帰する大統領令に署名、2050年にカーボンニュートラルの達成、2035年までに電力部門の脱炭素を目指すことを表明した。

バイデン政権の肝いりである「インフレ抑制法案」が2022年8月に正式に成立し、3,690億ドルを気候変動対策に投資する。CCSプロジェクトでは、回収・貯留されたCO₂について、税額控除の引き上げが盛り込まれた¹² 。CCSプロジェクトの税額控除のインセンティブとしてセクション45Qは、控除の金額を拡大している。45Qは、CO₂回収成果に応じた税額控除で、対象となる発電・産業施設は、回収方法別に設定されたCO₂1トンあたりの税控除額をベースに、CO₂回収量に応じ、税負担を軽減することが出来る。

45Qは、2008年のEnergy Improvement and Extension Actによって制定され、2018年用のBipartisan Budget Act of 2018で、税額控除が時間の経過とともに増加する様に修正された。また、他の炭素酸化物も対象となるように、控除範囲が拡大した。さらに、今回の「インフレ抑制法案」で強化された45Qの税額控除は、炭素隔離(永久貯蔵)の場合は現状のCO₂1トンあたり50ドルから最大85ドルまで、EORなどの利用の場合は現状の35ドルから最大60ドルまで増額となる。DACについては、最大で180ドルの控除となる。
 

④ 特定産業界でのCO₂利用促進/コミット

各産業界でも脱炭素の要請を受けて、業界としての行動指針・コミットメントを掲げる動きが加速している。米国のセメント業界は、2050 年までにセメント、コンクリート、建設のバリューチェーン全体でカーボンニュートラルを達成するという目標を掲げている。業界団体であるポートランドセメント協会(PCA)は、カーボンニュートラルを達成するためのロードマップを2021年に策定し、積極的なCCUSテックの導入が必要不可欠であると行動指針に明記した¹³ 。

また、航空業界では、2021年9月に世界経済フォーラムのクリーン・スカイズ・フォー・トゥモロー・コアリション（Clean Skies for Tomorrow Coalition）に参画している60社が、世界の航空業界で使用される燃料に占めるSAFの割合を、2030年までに10％に増加させるというコミットメントを表明した。米国からは、アメリカン航空やデルタ航空をはじめ、日本からもANAホールディングスや日本航空が賛同し、リストに名を連ねている¹⁹ 。
 

⑤ カーボンクレジット価格、炭素税の上昇

さらに、回収したCO₂のマネタイズ手段/コスト正当化手段としてカーボンクレジット価格および炭素税の水準も考慮する必要がある。カーボンクレジット市場は各社がカーボンニュートラル目標の年限とする2030年、2050年という節目が近づくにつれ、拡大・顕在化して行くものと一般的には見られている。Shellが発行したレポートによると¹⁵ 、現状は、カーボンクレジットの需要量が供給量を下回っているが、2020年代後半にはそれが逆転し需給がひっ迫する見込みだ。同レポートでは、2025年以降もCO₂排出量の規制強化により需要増加、供給不足となり、カーボンクレジット価格の上昇に繋がると見込んでいる。

需給のひっ迫に応じ、カーボンクレジットの価格も上昇するという予測が一般的となっており、ルールが厳格化するとの見立ても含めれば、カーボンクレジットの価格が2030年におよそ200ドル/トンを越えるとの予測も一部報じられている¹⁶ 。その後、需給バランスによって価格調整はあるが、CCUSテックを含む直接的なCO₂除去のクレジット価格が高値となることで、CO₂供給側の採算が改善される公算が大きい。

また、カーボンクレジット価格水準は、炭素税の価格水準を反映し得る（例：「炭素税＞カーボンクレジット価格」であれば、民間企業がクレジット購入を選好する理由付けとなる）と言われる中、世界銀行は、パリ協定の目標を達成するには、各国の炭素税の水準をCO₂１トン当たり40～80ドル程度に設定する必要があると試算している¹⁷ 。欧州では、既にその水準に達している国があり、例えば、スイスの炭素税は2021年の1トン当たり96スイス・フラン（約100ドル、Sフラン、1Sフラン＝約1.04ドル）から120フランに上昇している¹⁸ 。これらの動きから、2022年にカーボンクレジット価格が少なくとも100ドル/トン近辺には上昇するとの見方もある¹⁹ 。
 

これまで見て来た5つの観点を、先述のDAC技術/Climeworksを例にとり、振り返り、纏めてみたい。

①同社は、MicrosoftやPartners Groupなど欧州の有力なVC・投資家からの資金調達を得て、本稿冒頭で言及した6.5億ドルを調達するなど資金が集まり易くなっており、プラント設備の充実に成功、②企業から10年間の長期購入のコミットを獲得し将来需要を担保、③さらに、米国拠点で事業を推進する場合、45Qによる税制優遇が得られ、前述の通り最大で180ドル/トンの控除額が見込まれる。④また、同社はDACで吸収したCO₂をSAF製造に繋げているところ、航空業界で相次ぐSAFの利用コミットは追い風となる。⑤カーボンクレジット価格も今後の需給バランスや、炭素税水準なども考慮すれば現状10ドル/トンから、少なくとも100ドル/トン程度までは上昇するとの見方がある。

現状同社のDACによるCO₂回収コストは350ドル/トン程と言われている【図２】が、先買制度や業界団体の利用コミットによるスケール拡大、コスト低下に加え、最大180ドル/トンの税制優遇や、100ドル/トン以上のカーボンクレジット価格なども併せて鑑みれば、採算ラインも具体的に見えてくるものと思われるし、それが故に、同社に多額の資金が集まりつつある、という構造になっている。

CCUSサプライチェーン上の有望スタートアップ

次に、CCUSテック領域の有望スタートアップをいくつか紹介する。その前提として、CCUSのサプライチェーンを以下に図示する【図4】。図の通り、①「回収・分離」から「輸送」を経て、②CCU（炭素回収利用）や③CCS（炭素回収貯留）に繋がる流れとなり、それに応じてスタートアップ企業を紹介したい【図5】。

①まず、サプライチェーンの入口となる「回収・分離」領域である。特に、DAC技術は、貯留技術と組み合わせることで、大気中にあるCO₂を直接回収、除去しネガティブ・エミッションを達成することが可能で有望視されている。CO₂の回収には多くの熱エネルギーを必要とするためコスト課題は依然大きいが、CO₂削減目標を達成するためのムーンショット技術として注目されている【図4-①】。

前述のClimeworksはDAC技術と併せてCCU（炭素回収利用）【図4-②】及びCCS（炭素回収貯蓄）【図4-③】の双方を実施している。CO₂を飲料用としてCoca₋Colaに販売をしており、地下へCO₂を貯留し、固定化している。アイスランドのヘリシェイディ地熱発電近郊に建設されたプラントで年間最大4,000トンのCO₂を回収する。また、同技術を有するCarbon Engineering（カナダ）も、累計調達額1.1億ドルを達成しており、SAFを生成するLanza Tech（米国）とアライアンスを結び、ビジネスを拡大している²⁰ 。2022年に年間合計100万トンのCO₂を回収する施設を米国テキサス州に建設予定である。その他にも、2020年設立のDAC技術のHeirloom（米国）は、前述のBreakthrough Energyなどから、5,300万ドルがシリーズAとして集まっているのも注目だ²¹ 。

②次に、CCU領域については、図４の通り、様々なCO₂利用用途が研究されているが、ここでは、コンクリート関連のCCUを例にとりスタートアップを紹介したい。例えば、Solidia Technologies（米国）は、2008年に創業したコンクリート製造業のスタートアップで、CO₂の鉱物化でカーボンネガティブを達成する技術を商業化している。コンクリートの生成過程で淡水の代わりに、CO₂を利用し、炭酸カルシウムとして固定化する。同社は、2021年4月に1.1億 ドルの累計調達額を達成している²² 。

日本国内からも同領域に投資が進んでいる。三菱商事はCO₂を用いたコンクリート原料である骨材の製造技術を有するBlue Planet Systems Corporation（米国）へ資金提供を行うと共に、同社のCO₂有効活用技術の事業化に向けた協業契約を締結している²³ 。その他にも、日本の會澤高圧コンクリートも協同で実証実験を開始しているCarbon Cure(米国)²⁴ は、液化CO₂をコンクリート製造に取り込み、鉱物を生成させCO₂の主な排出源であるセメント量を削減しながら同じコンクリート強度を引き出す技術を有する。

③最後に、CCSのスタートアップを紹介したい。地熱発電のTERRACOH（米国）²⁵ は、従来の高温岩体地熱システム（EGS）で利用する熱水の代わりにCO₂を地中に圧入し、熱媒体として循環させることで地熱資源を再熱する。同時に、圧入したCO₂の一部は、地熱貯留層に固定化される。ダウンタイムの無い再生エネルギーとして地熱発電事業を運営しながら、45Qによる税控除を受けて、効率的な事業運営を推進している。国内でもCO₂を利用した地熱発電のパイロット事業の動きがあり、CCUSテック領域で有望な技術の１つである。

　また、同領域でCO₂の地下貯留時の漏れをモニタリングするスタートアップも注目されている。Silicon Microgravity(英国)²⁶ は、独自の超高感度MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）共振加速度計を開発した。地下貯留槽のCO₂の貯蔵と分離の監視や、石油やガスプラントでの漏れ検知を実施。監視のコストダウンを実現しながら、プラントのオペレーターをCO₂の漏れによる危険性から守っている。

他方、Climeworksとアイスランドで炭素の鉱物化を進めるCarbfix社²⁷ の技術は、2年間の期間を要するがほぼ恒久的に地中に貯蔵されて、一度プロジェクトが完了されれば、その後のモニタリングもほぼ不要となる。CCSで懸念される漏れのリスクもほとんど無く、安全性が高い。イタリアやトルコなど、国外での実験も進めており、将来的には日本での実証実験の可能性もあるかもしれない。

日本企業への示唆

これまで見てきた通り、COVID-19やウクライナ情勢よってグローバル経済が後退する最中であっても、CCUSテックのビジネス化を支援するシステム構築が欧米を中心に加速している。他方で、先述の通り、経済性確保の見通しに慎重姿勢の日本企業は投資に対して強く踏み込めずにおり、グローバルで加速するCCUSテックの事業化に乗り遅れる可能性がある。

係る状況下、日本企業がグローバルの競争化でCCUS領域で成功を収めるために3点留意が必要と考える。

1点目は、有力なスタートアップや技術革新の動向を把握し事業戦略立案に活用することである。米国や欧州では先に述べた5つの要素により、CCUSテック・スタートアップが想像以上のスピードで成長を果たし、CCUS技術の産業化、グローバルスタンダード化を狙っている。このような状況下では、グローバルの先進スタートアップがどの分野で知的財産を権利化しているかを分析することも有効である。弊社が以前に行った調査では、前述のClimeworksは100件近い特許を出願しており、他のCCUS企業が分離方法自体に特許を出願しているのに対して、温度、湿度、圧力などの具体的な補助方法への特許を多く出願していた。各社の出願状況を分析し、他社間比較することでおのずと自社が組むべき相手先や自社の勝負すべき領域が見えてくる。

2点目は、CCUSテック開発・事業化の採算性を確保するための適地の選択である。税制優遇をはじめとする海外のビジネス環境の変化を理解した上での適地選択は、早期に採算を改善するために重要である。税制の補助により、コスト負担が軽減されるためビジネスが成り立つ可能性がある。

3点目は、限られたリソースで同領域の日本の国際競争力を高めるための、官民を束ねるリーダーシップ強化である。米国では、例として前述のBreakthrough Energyが、民間企業の連携に留まらず、米国政府や欧州委員会の協力を得てCCUSテックへの投資を増大させている。日本企業並びに日本の技術を育て、世界でビジネスを成功させるためには、官のサポート、益々の官民、また企業間の連携が必要であり、それをリードし、取りまとめる存在が今後益々重要になるように考える。