世界的な気候変動の影響が世界各地でより深刻になるにつれて、炭素排出量を削減する切迫感と需要が高まっています。二酸化炭素の回収、よりクリーンなエネルギー源、グリーン燃料の使用からエネルギー効率の改善まで、すべてのサステナビリティ戦略は炭素排出量の管理に直接的または間接的に結び付けられます。
温室効果ガスから有毒物質の漏洩まで、管理された、あるいは管理されていない排出物の放出は、数十年にわたり続いている課題となっています。工業生産と発電が世界の温室効果ガス排出量のほぼ 50% を占めていることを考えると、これらの分野のチーフサステナビリティオフィサー（CSO）は、炭素排出量に明らかな影響を与える変化を与えなければならないという大きなプレッシャーにさらされています。
企業は、天然ガスや水素など、よりCO2排出量の少ない燃料に代替するとともに、風力、太陽光、水力、地熱などの再生可能エネルギーやグリーン燃料を採用するようになっています。これらの転換には大規模な投資と数十年を要するが、排出量削減に関して真に意味のある影響を与えるために必要なステップです。
人口の増加と生活水準に対する期待の高まりが、製造とエネルギー生産に圧力を加えた結果、排出量が増加しました。産業革命以降、製造の進歩は、化石燃料の生産量の増大、燃焼エンジンの使用の増加、空調などの快適さや繊維などの材料に対する需要の増大、廃棄物の増加を引き起こしました。
こうした技術的進歩を牽引した精神と同様の革新的な考え方は、より持続可能なソリューションにつながる可能性があります。排出量削減の機会と、炭素排出量を管理するために現在利用可能な技術に注目しましょう。
最も検出しにくい排出物の 1 つは、「漏洩排出物」として知られています。これは、漏れやすいバルブやタンク、腐食した配管、あるいは機械的な接続不良により有毒ガスや有害な液体を封じ込めることができない場合に発生するものです。真っ先に想起されるのは、地球温暖化の大部分を占める強力な温室効果ガスであるメタンです。前向きに考えると、メタンガスの排出防止は、最も短期間かつ低コストで気候目標を達成する方法の 1 つです。メタンガスやその他の工業漏洩排出物は、前触れもなく発生し、検出が遅れることも多いのですが、その最大の発生源は隠れているようで実は明白です。60% はバルブが発生源であり、次いでフランジとポンプ、圧力安全リリーフバルブおよびタンクと続きます。
これらの排出を防止するために、エマソンの高度な圧力リリーフバルブとブローダウンバルブは、圧力が蓄積しないよう保護する設計となっています。圧力が蓄積し、その管理が不十分な場合にはガスや液体が放出されてしまいます。今日の新しいバルブ技術は、バルブ、配管接続、メカニカルシール、その他の機器のリークポイントも自動的に密封し、漏洩排出物を削減します。高効率のステム・シール・システム、高流量、温度変化に対応するパッキンなどを特徴とするエマソンの強化されたバルブ設計は、最も厳しい漏洩排出物要件を満たし、それを上回ることさえあります。最後に、最先端技術による圧力リリーフバルブ、パッキン摩擦、貯蔵タンクのモニタリングは、漏洩排出物の発生を防ぐのに役立ちます。
超音波やワイヤレスガス監視などの測定技術と最先端のソフトウェアを組み合わせると、費用をあまりかけずに、排出物を特定するための重要なインサイトを得るという大きな利益を期待できます。エマソンの顧客である Denka は、音響センサを使用して工場全体の水蒸気漏れの「音を拾う」ことで、水蒸気損失を 7% 削減しました。
企業は、天然ガスや水素などの炭素消費の少ない燃料を代用しているだけでなく、風力、太陽光、水力発電、地熱、グリーン燃料源からの再生可能エネルギーも採用しています。これらの転換には大規模な投資と数十年を要するが、排出量削減に関して真に意味のある影響を与えるために必要なステップです。
エマソンは、ユタ州で Mitsubishi Hitachi Power Systems Americas と協力しながら、パフォーマンスと信頼性を最適化し、AI を活用した予防保守戦略を実現して、Intermountain Power Plant でのオペレーションに関する意思決定を自動化しています。三菱製のタービンが石炭火力発電所に取って代わり、グリーン水素 30% と天然ガス 70% を使用して発電します。最終的にはグリーン水素 100% に移行する予定です。この移行により、ガスタービンで炭素排出ゼロの発電が可能になります。
工業生産オペレーションはエネルギーを膨大に消費しますが、その多くは直火式加熱プロセスの形で行われます。バーナー、ボイラー、加熱炉は燃料と酸素に着火して熱を起こし、材料を変換したり水蒸気を生成したりします。チューニングが不十分な自動車と同様に、加熱プロセスは多くの燃料を消費するだけでなく、燃焼の非効率性により大量の炭素を排出する可能性もあります。今日では、ボイラー効率の向上から燃費を良くするための酸素と二酸化炭素の測定、排気ガス処理の最適化まで、燃焼プロセスを最適化するオートメーション技術が利用されています。
技術投資と脱炭素化には密接な関係があります。脱炭素化は収益性を犠牲にすることを意味しません。
Colgate-Palmolive では、空気圧センサと統合ソフトウェアが圧縮空気の流れをリアルタイムで監視することで、漏れの特定、空気圧プロセスの最適化、製造ラインのエアフローの効率化を実現しています。一部の歯磨き粉および歯ブラシのパッケージングラインで、すでにエネルギー使用量が 15% 削減されており、この技術がより広く導入されるにつれて、さらに大きな省エネが期待されます。
炭素排出物の管理技術が今すぐに大きな機会を提供し、重大な影響を与える一方で、企業は長期的な利益のために、CO2 の分離回収、利用および貯留（CCUS）技術などのより斬新な改善の機会に投資することができます。
CCUS プロセスは、特定汚染源の炭素排出物を抽出し、地下に貯蔵します。この技術には、工業施設の炭素排出量を 90% から 99% にまで低減する能力があります。また、炭素排出物を代替燃料源に転換することで、低炭素水素の生産拡大も支援します。
国際エネルギー機関によると、CCUS は、主要セクターの炭素排出量の直接削減および大気中からの二酸化炭素除去の両方に貢献し、最も抑制が難しい炭素排出量のバランスを取ることができる唯一の技術群です。自らゼロエミッション目標を設定している政府と企業の数は増加の一途をたどっているため、その目標達成に向けて CCUS は重要な役割を果たします。
アブダビ国営石油会社の Al Reyadah プロジェクトでは、エマソンの技術が、中東初の商業規模の炭素回収プラントで鉄鋼業の年間 80 万トンの二酸化炭素除去に貢献しています。
技術投資と脱炭素化には密接な関係があることに疑いの余地はありません。しかしながら、脱炭素化は収益性を犠牲にすることを意味しません。炭素排出量削減目標を達成することは最優先事項ですが、最先端のオートメーション技術は、安全性の保護、プラントの収益性の向上、運用コストの削減においても大きな役割を果たします。
