炭素回収・貯留を伴うバイオエネルギーへの木材のカスケード利用は継続的かつ持続的な気温低下を確実にする

なぜこれは将来の気候に重要なのか

地球温暖化を抑えるには、排出削減だけでなく二酸化炭素を大気から取り除き、長期にわたって隔離することがほぼ確実に必要になります。本論文は、私たちが普段あまり意識しないもの――製材所の残材――を使ってそれを実現する有望な方法の一つを検証します。この「廃材」が数十年にわたってどこへ行くかを追跡することで、賢い利用法がエネルギー供給や森林管理を支えつつ、持続的に地球を冷却できることを示しています。

木材の残材を気候対策に変える

丸太を板材に加工すると、多くがチップやおがくずなどの残材になります。今日ではこれらは一般に発電のために燃やされたり、パーティクルボードのような製品に使われたりしています。本研究は、これらの残材を炭素回収・貯留（一般にBECCSと呼ばれる）を備えた発電所で燃やす場合と、直接エネルギー利用する場合、あるいはまず木材製品に加工して後で燃やす場合とを比較し、気候にどのような影響があるかを検討します。重要なのは、森林から最終的な貯留までのチェーン全体を考慮したときに、どれだけ・どのくらいの期間炭素が大気から除かれるかです。

紙上だけでなく時間を通して炭素を追う

多くの環境評価は標準の100年窓で温室効果ガスを合算し、排出の発生時期にはあまり注意を払いません。本研究では代わりに、年ごとに炭素を追跡する「動的」ライフサイクル手法を採用しています。著者らは、樹木の成長が収穫と均衡し、森林全体の炭素が安定する持続的に管理されたトウヒ林から出る製材残材をモデル化します。さらに、エネルギーシステムの脱炭素化の速度、バイオエネルギー設備での炭素回収の水準と時期、残材の最終燃焼前の利用方法など、多様な将来シナリオをシミュレートしています。

木材を複数回利用することの利点

主要な比較の一つは、残材をすぐに発電のために燃やす場合と、まずパーティクルボードに加工して建材や家具で約30年間炭素を貯蔵し、最終的に廃棄された後にBECCSで燃やす場合です。化石燃料依存が強い世界では、このカスケード利用は二重の強い利益を生みます：木材製品は一時的に炭素を貯蔵し、鉄鋼やセメントなどより汚染の多い材料の代替を提供し、さらに燃焼時に回収された炭素は地下深くに注入されます。経済全体が脱炭素化して材料代替の利益が小さくなっても、製品利用を経てからBECCSに送る戦略は、残材を直ちに燃やすより早期かつ多くの場合より強い冷却効果をもたらします。

伐採しない森林とBECCSに供給する森林の比較

研究はまた、森林の一部を伐採せず放置し、樹木が吸収を続けて残材が全く出ない場合に何が起きるかも問います。短期的には、この放置アプローチは残材をエネルギーに回すより気候を冷却する効果が大きいことがあります。森林は強力な炭素吸収源として働くからです。しかし、この追加的な吸収は森林が成熟するにつれて鈍化し、貯蔵された炭素は火災、嵐、害虫、病気などによって脆弱なままです。これに対し、持続的に管理された森林からの残材をカスケード的に製品に使い、最終的にBECCSで処理すると、生物由来の炭素の増分が地質層へと移され、実質的に永久的になります。数十年から一世紀にわたるモデル化されたシナリオでは、特に回収技術が速やかに展開される場合、これらの木材＋BECCSの連鎖は伐採しない森林を超える総合的な冷却効果を示します。

結果を平易に言えば

簡潔に言うと、著者らは、製材残材を炭素回収・貯留を伴う施設で燃やすことは、供給源となる森林の炭素蓄積が減らないように管理されている限り、長期的な気温低下を確実に供給する現実的な手段になり得ると結論付けています。まず木材をパーティクルボードなどの有用な用途に使い、後でBECCSに回すことは、世紀初期の効果を高め、社会が必要な回収・貯留インフラを整備する時間を稼ぐ効果があります。長期的には、生物由来炭素を生きた森林に留めておくことに頼るよりも、複数段階の利用を通じて深部の地質貯留へ移すほうが、より耐久的かつ回復力のある手段に見えます。

引用: Bishop, G., Duffy, C., Berndes, G. et al. Cascading wood use into bioenergy with carbon capture and storage ensures continuous and enduring temperature reduction. Commun Earth Environ 7, 233 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03333-1

キーワード: 炭素回収を伴うバイオエネルギー, 木材のカスケード利用, 森林炭素, 負の排出, 気候緩和経路