炭素回収技術: イノベーションを通じて持続可能性を促進する – 特許状況レポート

気候変動との闘いにおいて、炭素回収は、地球温暖化の主な原因である大気中の二酸化炭素（CO2）レベルを削減するための有望な技術として浮上しています。この技術はここ数年研究と革新の分野であり、ネットゼロエミッションとその先を達成するために適切な施設を導入するという取り組みが高まっています。最新の特許状況レポートでは、ビジネス インテリジェンス コンサルタントの Sarah Fguira がマクロ検索と分析を実施し、特許の動態、トレンド、二酸化炭素回収技術分野で活躍するトッププレーヤーの世界的な概要を把握しました。

二酸化炭素回収技術は何をするのですか?

炭素回収技術は、産業プロセスや発電施設から排出される二酸化炭素を大気中に放出する前に回収して貯蔵します。このプロセスは、温室効果ガス (GHG) を地下に貯蔵したり、建材などの他の用途に利用したりすることで、気候変動に対する温室効果ガス (GHG) の影響を緩和するのに役立ちます。

通常、炭素回収プロセスには、回収、輸送、貯蔵または利用という 3 つの主要な段階が含まれます。回収段階では、二酸化炭素は燃焼前からまたは空気から直接回収できるため、燃焼または工業プロセス中に生成される他のガスから分離されます。その後、回収された CO2 は、パイプラインや輸送船を通じて地層に運ばれ、安全な地下隔離と貯蔵、または利用のための工業用地に運ばれます。

炭素の利用は、排出量の削減と再利用の二重の機会として機能し、この分野での取り組みと進歩を深めるための魅力的なインセンティブを提供します。

特許力学からこの技術の革新状況について何がわかるでしょうか?

このテクノロジーの革新と研究開発活動を理解するために、私たちは独自のIP インテリジェンス ソフトウェアを使用してマクロ検索を実行しました。当社の知財コンサルティングサービスの専門知識を利用して収集した特許を分析することにより、この分野における研究の進歩と投資に関する世界的な洞察を生み出すことができました。

2004 年から現在までに収集された特許ファミリーは、炭素の回収、貯蔵、利用に関連するもので合計約 50,000 件あります。

二酸化炭素回収の分野での特許出願は過去 20 年間で増加しており、2021 年以降は力強い成長傾向にあります。これは、官民セクターの革新を促す環境規制や政策によるこの分野への関心の高まりに関連している可能性があります。炭素回収技術の分野で。

過去 10 年間で、消滅した特許ファミリーと比較すると、ほとんどの特許ファミリーが承認されているか、現在申請中です。この傾向は、主に炭素排出削減を目的としたソリューションやテクノロジーに対する市場の需要によって推進され、開発努力が急増していることを示しています。さらに、さまざまな分野で、回収された CO2 を使用した他の製品の創出から得られる潜在的な価値に対する認識が高まっていることを裏付けています。

二酸化炭素回収技術の地理的ホットスポット

特許出願の優先国を分析すると、現在炭素回収技術の研究開発（R&D）に積極的に取り組んでいる最も革新的な国が明らかになります。アジアは中国、日本、韓国、インドの 4 か国で構成され、最も貢献している大陸です。中国は過去 10 年間で最も多くの特許出願を行った主要国です。これは、世界最大の二酸化炭素排出国である中国が二酸化炭素排出量削減への圧力の高まりに直面していると解釈できるかもしれない。その結果、特に二酸化炭素回収技術の進歩を通じて、政府による二酸化炭素排出削減目標を達成するための研究開発へのインセンティブが高まっています。米国もこの技術に積極的に取り組んでおり、2013 年以来一定の出願傾向にある上位 10 位の出願国のうち 2 位に位置し、日本と韓国がこれに続きます。ヨーロッパ諸国は、同じ期間内でパテントファミリーが少ないものの、この分野の主要国に挙げられます。

二酸化炭素回収技術の市場カバレッジ

中国と米国は特許ファミリーの出願数が最も多く、欧州、日本、韓国がそれに続く主要な革新的国であるため、発明の50%以上が中国と米国で公開されています。カナダはまた、気候変動緩和への取り組みとその市場の可能性により、最も重要な保護市場の一つに数えられています。

二酸化炭素回収技術: トッププレイヤー

データベースには合計約 50,000 件の発明が含まれていますが、上位企業のいずれも 1,000 件の特許ファミリーを超えておらず、市場の多様性と炭素回収技術分野の新興技術に取り組んでいる企業の数を示しています。

主要なプレーヤーのほとんどは中国の産業界または学術団体です。産業界は主にエネルギー分野に携わっており、二酸化炭素回収のためのソリューションを開発しています。

• 石油・ガス会社であるSINOPECはトッププレーヤーをリードしており、600 件の特許ファミリーを持ち、そのうち 83% が存続しており、342 件が付与されています。ほとんどの特許ファミリーは中国で保護されていますが、拡張されているものはほとんどありません。これは、同社が採用した炭素排出削減への取り組みを反映しています。そのグリーンおよび低炭素への取り組みは、「中国低炭素モデル」の称号で報われました。そのプロジェクトの 1 つである斉魯勝利油田の 100 万トンの炭素回収・利用・貯留 (CCUS) 実証プロジェクトは 8 月に完了し、稼働を開始しました。 SINOPEC は過去 10 年間に安定した出願を行っており、2021 年にピークに達しました (78 の特許ファミリー)。
• 二酸化炭素回収の分野で優れた経験を持つガス供給会社であるエア・リキードは、400 以上の特許ファミリーを保有しており、そのうち 234 の特許ファミリーが付与されており、約 60% が存続しています。過去 10 年間の変動を考慮すると、特許ファミリー数の点では SINOPEC よりも出願件数が少ないものの、2020 年には 39 の特許ファミリーと大幅に増加し、エア・リキードは炭素回収と CO2 の液化のためのソリューションを商品化しました。
• Huaneng Clean Energy Research Institute (CERI) は、Huaneng Group (CHNG) の一部であり、中国有数の公共電力会社の 1 つであり、約 300 の特許ファミリー (85% が存続しており、151 件が取得) を保有しています。その出願傾向は2013年以来増加しており、2020年から2021年にかけて顕著な増加が見られ(それぞれ18特許ファミリーと68特許ファミリー)、これは二酸化炭素排出量削減に向けて中国が採用したアプローチを反映している。

回収したCO2の有望な用途

CO2の貯留に加えて、CO2排出量の削減に貢献しながら経済的価値を生み出す製品を生み出すために、二酸化炭素を利用する技術も開発されています。主な用途の 1 つは石油増進回収 (EOR) であり、CO2 を油層に注入して石油生産を増加させると同時に、CO2 を地下に回収して貯蔵します。

その他の新たな炭素利用技術と応用は、セメント製造における鉱化と CO2 の使用、特に骨材の炭酸化に関連しています。

当社の特許状況レポートでは、二酸化炭素回収・利用分野の建築分野に焦点を当てて特許出願データを分析しました。それによると、このセグメントはまだ開発中であり、小さく限られたデータセットであり、二酸化炭素回収分野のトッププレーヤーはそれぞれ数件の特許しか保有していないことが明らかになりました。

太平洋セメント、デンカ、ソリディア テクノロジーズ、JFE スチールなどの企業は、セメント製造業界における CO2 の回収と利用に関するイノベーションの申請と保護に関して最も積極的に取り組んでいます。また、韓国地質鉱物資源研究院や湖北理工大学などの学術機関も近年、この取り組みに取り組んでいることがわかりました。

二酸化炭素回収を利用したセメント産業の研究開発の場所を調査すると、最も活発な国は他ならぬ中国、米国、日本、そして特許が最初に出願された韓国であることがわかります。

ほとんどの特許が中国の拡張されたパテントファミリーではないため、保護国の観点から見ると、中国が圧倒的に最大の市場範囲を占めています。以下、米国、EP、日本、韓国となっている。オーストラリア、カナダ、インドも保護国の上位に入っており、これらすべての国が炭素排出量の削減に努めているという事実を反映しています。

二酸化炭素回収技術の次は何でしょうか?

二酸化炭素排出量を軽減しながら同時に製品の品質を向上させる効果的な方法を提供することで、炭素回収技術は、より環境に優しく、より持続可能な世界に向けた極めて重要な一歩となります。

当社の特許状況レポートに見られる関心の高まりは、気候変動と闘う上でのこのような技術の重要性に対する認識が高まっていることを裏付けています。回収した CO2 を利用することで、組織は温室効果ガス排出量の削減に貢献できるだけでなく、循環経済の促進に対する責任を負うこともできます。

炭素回収技術に関するこの特許状況レポートが示しているように、特許のダイナミクスは研究とイノベーションのトレンドと市場についての貴重な洞察を提供することができます。この分野の特許活動の詳細、または他のトピックに関する具体的なアドバイスやサポートについては、 Questel IPコンサルティングチームにお問い合わせください。

Sarah Fguira は Questel のビジネス インテリジェンス コンサルタントで、知財トピックを専門としています。イノベーション管理の修士号を取得した化学エンジニアであるサラは、化学、食品、医薬品に関連するテーマにコンサルタントとして 4 年以上取り組んだ経験があります。