カーボン ニュートラルを実現することは緊急の世界的使命ですが、主要な排出国がこの目標を達成するための「万能」な道筋はありません 1,2 。米国やヨーロッパなどのほとんどの先進国は、特に大型軽量車両 (LDV) フリート、発電、製造、商業用および住宅用建物に重点を置いた脱炭素化戦略を追求しています。彼らの炭素排出の大部分 3,4 。対照的に、中国などの主要な途上国の排出国は、非常に異なる経済とエネルギー構造を有しており、部門別だけでなく、新興のゼロカーボン技術の戦略的展開においても、異なる脱炭素化の優先事項が必要です。

中国の炭素排出量プロファイルが西側諸国のそれと比較した場合の主な違いは、重工業の排出割合がはるかに大きく、LDV と建物でのエネルギー使用の割合がはるかに小さいことです (図 1)。中国は、セメント、鉄鋼、化学薬品、建材の生産量で群を抜いて世界第 1 位にランクされており、工業用熱とコークスの生産のために大量の石炭を消費しています。重工業は中国の現在の総排出量の 31% を占めており、その割合は世界平均 (23%) より 8% 高く、米国 (14%) より 17% 高く、欧州連合より 13% 高い。 (18%) (ref.5)。

中国は、2030 年までに炭素排出量をピークに達し、2060 年までにカーボン ニュートラルを達成することを約束しました。これらの気候に関する約束は広く称賛されましたが、実現可能性についての疑問も生じました 6。中国経済のプロセス。これらのプロセスには、電化が困難な重工業や重量物輸送でのエネルギー使用 (したがって、再生可能電力に直接移行すること) や、現在化学原料を化石燃料に依存している産業プロセスが含まれます。 3 中国の全体的なエネルギー システム計画のカーボン ニュートラルに向けた脱炭素化の道筋を調査していますが、HTA セクターの分析は限定的です。国際的には、近年、HTA 部門の潜在的な緩和策が注目を集め始めています7-14。HTA 部門の脱炭素化は、完全に、かつ/またはコスト効率よく電化することが難しいため、困難です7,8。Åhman は、経路依存性が HTA セクターの主要な問題であり、HTA セクター、特に重工業を化石依存から「解き放つ」には、高度な技術に対するビジョンと長期的な計画が必要であることを強調しました9。研究では、炭素の回収、使用および/または貯留 (CCUS) および負の排出技術 (NET) に関連する新しい材料と緩和ソリューションが調査されています 10,11。最近発表された気候変動に関する政府間パネルの第 6 次評価報告書では、「低排出」水素の使用が、正味ゼロ排出の未来を達成するための複数の部門にとって重要な緩和ソリューションの 1 つとして認識されました 12。

クリーン水素に関する既存の文献は、主に供給側のコストの分析による生産技術の選択肢に焦点を当てています15。(このホワイト ペーパーの「クリーンな」水素には、「グリーン」水素と「ブルー」水素の両方が含まれます。前者は、再生可能電力を使用して水の電気分解によって生成され、後者は化石燃料から供給されますが、CCUS で脱炭素化されています。)先進国の運輸部門、特に水素燃料電池車16,17。重工業の脱炭素化への圧力は、道路輸送の圧力に比べて遅れています。
新たな技術革新が出現するまで、特に軽減するのは難しいままです。クリーン（特にグリーン）水素の研究は、その技術的成熟度とコストの低下を実証している17が、将来のクリーン水素供給の成長を利用するために、潜在的な市場の規模と業界の技術的要件に焦点を当てたさらなる研究が必要である16。分析が主に製造コスト、優遇部門のみによる消費、および先進国での適用に限定されている場合、クリーン水素が地球規模のカーボンニュートラルを前進させる可能性を理解することは、本質的に偏っています。クリーン水素に関する既存の文献は、主に、供給側のコストの分析を伴う生産技術オプションに関するものです15。(このホワイト ペーパーの「クリーンな」水素には、「グリーン」水素と「ブルー」水素の両方が含まれます。前者は、再生可能電力を使用して水の電気分解によって生成され、後者は化石燃料から供給されますが、CCUS で脱炭素化されています。)先進国の運輸部門、特に水素燃料電池車16,17。重工業の脱炭素化への圧力は、道路輸送の圧力に比べて遅れています。これは、重工業は新しい技術革新が出現するまで軽減するのが特に難しいという従来の仮定を反映しています。クリーン（特にグリーン）水素の研究は、その技術的成熟度とコストの低下を実証している17が、将来のクリーン水素供給の成長を利用するために、潜在的な市場の規模と業界の技術的要件に焦点を当てたさらなる研究が必要である16。分析が主に製造コスト、優遇部門のみによる消費、および先進国での適用に限定されている場合、クリーンな水素が地球規模のカーボン ニュートラルを前進させる可能性を理解することは、本質的にバイアスがかかることになります。

クリーンな水素の機会を評価することは、各国のさまざまな状況を考慮することを含め、エネルギー システムと経済全体にわたる代替燃料および化学原料としての将来の需要を再評価することにかかっています。中国のネットゼロの未来におけるクリーンな水素の役割に関する包括的な研究はこれまでのところありません。この研究ギャップを埋めることは、中国の CO2 排出量削減のためのより明確なロードマップを描くのに役立ち、2030 年と 2060 年の脱炭素化公約の実現可能性の評価を可能にし、大規模な重工業部門を持つ他の成長途上国にガイダンスを提供するのに役立ちます。