温室効果ガス排出量を削減するための複合パイプの全国ネットワークを構築する

パイプライン65,000マイル：プリンストン大学の調査によると、これは2050年までに経済全体の実質ゼロ排出を達成するために必要な距離であるという。 米国は、インフラ投資・雇用法とインフレ抑制法によって奨励され、水素と二酸化炭素を輸送するための広大なパイプラインのネットワークを建設しようとしている。 しかし、一般的な鋼製パイプラインによって生成されるライフサイクル排出量は、平方フィートあたり 27.35 kg 二酸化炭素当量です。 これは、65,000マイル走行すると、鋼鉄パイプラインインフラだけで約940万メガトンの二酸化炭素換算（年間200万台以上の乗用車に相当）が生成されることを意味する。

複合材料で作られたパイプラインは、排出量を削減するための 1 つの手段を提供します。 複合パイプは、さまざまな材料の複数の層で構成されています。通常、主構造層としての熱可塑性ポリマーと、強度と剛性を高めるための繊維や粒子状充填剤などの強化材が使用されます。 一部のタイプのライフサイクル排出量は、一般的な鋼鉄パイプラインよりも 3 分の 1 近く少なくなります。 アプリケーションによっては、複合パイプラインの方が安全で安価になる場合があります。 しかし、パイプライン危険物安全局（PHMSA）の下で複合パイプの許可を発行するプロセスは鋼よりも時間がかかり、水素と超臨界二酸化炭素については、業界には規制基準がまったくありません。 パイプラインのインフラ保護および安全性の向上（PIPES）法の再認可は、排出量の少ない新しいパイプライン技術に関する政策を見直す絶好の機会となります。

米国はクリーン エネルギー建設ブームの瀬戸際にあり、風力や太陽エネルギーをはるかに超えて、水素と炭素回収を利用したインフラストラクチャーにまで拡大しています。 このポンプには、インフラ投資・雇用法の実証プロジェクトまたは「ハブ」に210億ドルが投入され、実証プロジェクトにさらに70億ドル、インフレ抑制法に基づく少なくとも3,690億ドルの税額控除によって強化されている。 議会はパイプラインが重要なコンポーネントであることを認識し、二酸化炭素輸送インフラ金融・イノベーション法（CIFIA）に基づいて21億ドルの融資と補助金を提供した。

米国はパイプラインが縦横に張り巡らされています。 約 330 万マイルにわたる主に鋼鉄のパイプラインが、毎年数兆立方フィートの天然ガスと数千億トンの液体石油製品を輸送しています。 二酸化炭素の輸送に使用されるのははるかに少ない 5,000 マイルであり、水素専用に使用されるのは 1,600 マイルのみです。 調査によると、既存のパイプライン ネットワークは必要なものには程遠いようです。 Net Zero America によると、2050 年までに米国経済全体の実質ゼロ排出を達成するには、回収した二酸化炭素を輸送するために約 65,000 マイルのパイプラインが必要となる。また、この研究では、国内で水素を輸送するために数千マイルのパイプラインが必要であることも明らかになった。各地域。

鋼からパイプを製造することは炭素集約的なプロセスであり、鉄鋼製造は一般に世界の温室効果ガス排出量の 7 ～ 9 パーセントを占めています。 エネルギー効率の向上、排出された二酸化炭素の回収と貯蔵、再生可能エネルギーと組み合わせたスクラップ鉄鋼のリサイクル、低排出水素の使用などにより、鉄鋼（つまり「グリーンスチール」）から発生する排出量を削減する取り組みが継続的に行われています。 ただし、これらの緩和戦略の多くではコストが大きな課題となります。 2050 年までに世界の鉄鋼資産をネットゼロ互換技術に移行するための推定コストは 2,000 億ドルで、これに単純に需要の増加に対応するためのベースライン平均年間 310 億ドルが追加されます。

ネットゼロの未来を実現するには膨大なパイプラインのネットワークが必要であることを考えると、複合パイプの使用拡大は米国にとって二酸化炭素排出量を削減する大きな機会となる。 複合材料は耐食性が高く、軽量で柔軟性があり、流量が向上します。 これは、複合材料で作られたパイプラインは鋼製パイプラインよりも耐用年数が長く、メンテナンスの必要性が少ないことを意味します。 複合パイプは、設置時間が 4 倍速く、設置にかかる労働力は 3 分の 1 で、運用コストは大幅に削減されます。2 技術の進歩により、これらの材料の信頼性とコスト効率が向上するため、複合パイプの使用は今後も増加すると予想されます。 。