二酸化炭素を削減するために、何が出来るのかしら？
二酸化炭素25%削減 25%削減のための方策としては、新築住宅への太陽光パネルの設置義務付け、光ファイバーを用いた太陽光の室内での有効利用の促進、ガソリン車の販売禁止などの規制強化、住宅の耐熱化、排高能率給湯器の導入促進、排出権取引・環境税・炭素税の導入、産業活動の抑制（粗鋼生産やセメント生産などの削減）[要出典]、炭素を還元剤に使わない水素による直接還元製鉄技術の促進[1]、バイオエタノールの促進[要出典]、廃食油の燃料利用[2]、地熱発電、風力（海上での風力発電も含む）・潮汐力・原子力発電（高速増殖炉）、火力発電でのコンバインドサイクルやガス化複合発電、マイクロ水力発電、コージェネレーション・熱電変換素子等を用いた廃熱利用、ナノ材料技術を用いた水素燃料貯蔵技術による燃料電池、二酸化炭素貯留技術の促進、送配電での高電圧化・超電導化・直流化、昼間と夜間での電力需要の違いを夜間操業などによって均衡化させて効率を上げる企業側への優遇策導入、メタンガスを利用したバス運行システム、ドイツと比べて低い鉄道輸送での効率を上げる産業界揚げての積極的なロジスティクス改革と優遇策導入、凧を用いた海上輸送、渋滞を緩和させるシステムや高速道路の整備、よく起こる渋滞時の速度での燃焼効率の向上（制限速度での燃焼効率の向上は行われている）、「Just In Time」「Made For You」など在庫や廃棄物を極力押さえる生産管理方法の優遇策導入、適地適作・地産地消の推進[要出典]、電子書籍の推進による紙メディアの削減[3]、省働化促進による全体的な効率向上での光熱費に代表されるエネルギー消費削減のための経営改善支援策や優遇策導入[要出典]などがある。
気候正義 パリ協定に従い、政府はもっとCO2排出量を削減すべきだと訴えるスウェーデンの環境活動家グレタ・トゥーンベリ氏の行動を皮切りに、いまでは世界中の若者が「気候正義(Climate justice now)」をかけ声に「グローバル気候マーチ」や「アース・ストライキ」といった運動を展開している。今では世界史上最大規模の気候ストライキとなっている。トゥーンベリ氏は、パリ協定の一環で地球温暖化を1.5°Cに制限する戦略が不十分で、2030年までにCO2排出量を40%削減するEUの目標の2倍80%削減を主張している。弱冠17歳の彼女は、将来的に気候変動の影響を大きく受ける当事者であるからこそ、地球の行く末を憂えている。
他にも、気候変動の貧困を訴えるデモも行われている。気候変動とは、まさにグローバルな現象であり、気候正義運動では、地球規模で各国が協力し、改善していくことが求められている。
二酸化炭素飢餓 二酸化炭素飢餓(にさんかたんそきが)とは、植物を施設栽培する時に施設中の二酸化炭素が減少し、植物の成長が停滞する現象のことを指す。冬場の早朝に起こりやすいが、巨大な施設でトマトなどの高設栽培を行うと夏場の施設内部でも起こりうる。防止には二酸化炭素を施用する、換気により二酸化炭素をとり入れるなどの方法があるが、後者は冬場は難しく、冬に二酸化炭素飢餓が発生しやすくなる原因となっている。
燃料電池 溶融炭酸塩形燃料電池(MCFC, Molten Carbonate Fuel Cell)は、水素イオン(H)の代わりに炭酸イオン(CO3)を用い、溶融した炭酸塩(炭酸リチウム、炭酸カリウムなど)を電解質として、セパレーターに含浸させて用いる。そのため、水素に限らず天然ガスや石炭ガスを燃料とすることが可能である。動作温度は600°C-700°C程度。常温では固体の炭酸塩も動作温度近傍では溶融するため、電解質として用いることができる。PAFCに競合する選択肢として、250kW級パッケージが市場に投入されつつある。発電効率は約45%LHV。白金触媒を用いないためPEFCやPAFCと異なり一酸化炭素による被毒の心配がなく、排熱の利用にも有利である。内部改質方式とされるが、プレリフォーミング用の改質器をシステム内に設置するのが一般的のようである。火力発電所の代替などの用途が期待されている。
なお、通常の燃焼反応では、空気中の窒素の存在により排ガス中の二酸化炭素濃度は約20%が上限であり、更に二酸化炭素濃度を高めるには空気の代わりに酸素を用いなければならない。しかし、MCFCは炭酸イオンが電池反応に介在し、空気極側の二酸化炭素と酸素が選択的に燃料極側に移動・蓄積するため燃料極側排ガスの二酸化炭素濃度は80%程度にも達する。この性質を利用し、MCFCで二酸化炭素の回収を行うことが試みられている。日本国内では経産省補助事業として中国電力・中部電力が共同実施している。
固体酸化物形燃料電池(SOFC, Solid Oxide Fuel Cell)は、固体電解質形燃料電池とも呼ばれ、動作温度は700-1,000°Cを必要とするので高耐熱性の材料が必要となる。また、起動・停止時間も長い。電解質として酸化物イオンの透過性が高い安定化ジルコニアやランタン、ガリウムのペロブスカイト酸化物などのイオン伝導性セラミックスを用いており、空気極で生成した酸化物イオン(O)が電解質を透過し、燃料極で水素あるいは一酸化炭素と反応することにより電気エネルギーを発生させている。そのため、水素だけではなく天然ガスや石炭ガスなども、脱硫処理は必要であるが、簡単な水蒸気改質処理(一酸化炭素の除去が不要で、燃料中に若干の未改質ガスを含む改質)により燃料として用いることが可能である。活性化電圧降下が少ないので発電効率は高く、すでに56.1%LHVを達成して
コンバインドサイクル発電 燃料のガス化とコンバインドサイクル発電を組み合わせた発電形式を石炭ガス化複合発電 (IGCC) と呼ぶ。低質な石炭や重質油、廃棄物などは硫黄や塩素、重金属を含むことがあり、そのまま燃焼させて発電を行うとその環境負荷物質が大気中に排出されて問題となる。ガス化複合発電では、燃料をガス化したときにそれらの不純物を除去することができ、そうして生成したクリーンなガスを用いて発電を行うことで、環境負荷物質の少ない発電を行うことができる。また、従来の方式に比べて二酸化炭素排出量を削減することができ、石炭を燃料とした発電で石油発電並の二酸化炭素排出量を達成することができる。空気吹きと酸素吹きの2種類のガス化方式があり、2022年時点で空気吹きの勿来と広野の2基の発電所が商用運転中である。酸素吹きのIGCCは大崎発電所で試験実証中である。
地球温暖化への対策 ただし、資源の有効利用が優先され、結果的に全体のエネルギー使用量や炭素排出量が増加する場合もあり、ライフサイクルアセスメントを通じて循環利用と温室効果ガスの両面で循環型社会の形成を考えることや、その両立を目指して環境技術の開発を進めることが必要である。最近は土に還るプラスチックの開発がされた。
あらゆる生活部面に持続可能性を求める持続型社会への転換の有効性、および必要性も指摘されている(AR4 WG III)。具体的には、ライフスタイル(生活様式)の改善により温室効果ガスの排出削減を目指すものである。
IPCCの議長でベジタリアンでもあるラジェンドラ・パチャウリは、畜産業界全体から排出される温室効果ガスは世界の5分の1近くを占めるとし、イギリス政府に対して2020年までにイギリス国の食肉消費量を60 %減らすキャンペーンの実施を求めた。個人ができる対策として、肉の消費を減らし自転車を利用し、必要なものだけを買うというライフスタイルの変革を提案している。
京都議定書 地球温暖化の原因となる、温室効果ガスの一種である二酸化炭素、メタン、亜酸化窒素、ハイドロフルオロカーボン類、パーフルオロカーボン類、六フッ化硫黄について、1990年(平成2年)を基準として各国別に先進国における削減率を定め、共同で約束期間内に目標値を達成することが定められた。
ただし、京都議定書第3条第8項に基づき各締約国は ハイドロフルオロカーボン類、パーフルオロカーボン類、六フッ化硫黄の基準年として 1995年(平成7年)を選択できることとされている。この規定は京都議定書の枠内のみである。京都議定書の上位概念である気候変動枠組条約では、一部の経済移行国を除き、基準年として1990年(平成2年)しか選択できないこととされている。このため、直近年の温室効果ガス排出量の基準年比増減率が気候変動枠組条約と京都議定書で異なる値で発表されることがある点に留意が必要である。日本国内では専ら京都議定書の基準年との比較による増減率が提示される。一方、締約国会議では条約の基準年を用いた増減率が提示されることが多い。
また、京都メカニズムや、吸収源活動が盛り込まれている。
三酸化炭素 三酸化炭素(さんさんかたんそ、Carbon trioxide)は、二酸化炭素と酸素原子との不安定な反応生成物である。一酸化炭素と酸素との反応でも検出される。炭酸イオン(CO3)とは別物である。コロナ放電の負電荷側で見られる。これはプラズマの自由電子によって酸素分子から生じた酸素原子イオンと、二酸化炭素との反応である。
三酸化炭素には3つの異性体が可能で、図の左からCs、D3hそして C2vである。C2vは様々な研究から基底状態であることが証明されている。
低炭素社会 低炭素社会を実現するうえで基本となるのが排出量の把握である。これはカーボンフットプリントと呼ばれるもので、一般的には環境会計や環境家計簿として、環境に関する義務的事項の中で認識されていることが多い。国際規格としてISO 14000シリーズがあり、特にISO 14064や14065では温室効果ガスの排出量・収集量の算定や認証などの規格を制定している。排出量や吸収量は製品の製造・輸送だけではなく、原材料の採取から製品使用後の処分までを一貫して評価するライフサイクルアセスメント(LCA)の形をとるのがふつうである。企業ではCSRの性質があることからその規模に比例して要求度が高く、排出量を開示しているところは多いが、家庭ではまだ認知度が低い。
低炭素社会の主要なテーマとして、排出量と吸収量が均衡した状態であるカーボンニュートラル、吸収量が排出量を上回る状態であるカーボンポジティブが挙げられる。技術的な削減を積み上げていっても達成できるか予測がつかないところが多いため、大規模組織や国家単位ではまだ目途が立たない。ただ、一部の国などでは政策目標としてカーボンニュートラルの達成を掲げる国もある。現在のところ、ポスト京都議定書に向けて発表した削減目標などを達成するための積み上げをするところまではきており、主要な新興国が数値目標を発表する段階には達している。
また、低炭素社会を達成するための経済的手法として挙げられるのが、「低炭素」を品質・性能・価格などと並んだ商品価値の1つとして組み入れる経済システムの構築である。一部の省エネルギー施策はコストの削減効果によりもともと経済的手法の性格があるが、低炭素であること自体を価格に反映させることで、市場原理を利用して削減を進めようという考え方である。このうち、現在行われているのが、商品におけるカーボンフットプリントの表示(CFP, カーボンラベリング、二酸化炭素の「見える化」)であり、環境ラベリングの一種で、消費者の判断基準を提供するにとどまり、価格に転嫁するところまでは達していない。類似の取り組みとして吸収量を購入するカーボンオフセットがあり、これは国家・企業レベルでいう排出取引に相当し、環境意識の高い消費者に浸透してきているが、経済的利点が高くないため伸び悩んでいる。経済的手法がなかなか推進されない背景としては、場合によっては行政による補助金など多額の財政出動が必要なこと、