GX-ETS 化学-アルミ製造の直接排出量管理

2026年3月7日

アルミニウム製造業は、電解工程や溶解工程において多様な温室効果ガスを排出する業種です。特にPFCやN2Oなど高い地球温暖化係数を持つガスへの対応が求められます。GX-ETS制度の対象となり得るアルミ製造業者が押さえるべき排出量算定の基本的な考え方と実務上のポイントについて、本記事では解説します。

アルミ製造業背景

一次アルミ製造における排出源

ボーキサイトからアルミナを経て精錬する一次アルミ製造では、ホール・エルー法による電解工程が中核プロセスです。電解槽内で陽極が消耗される際にCO2が発生するほか、陽極効果の発生時にはPFCであるCF4やC2F6が排出されます。CF4のGWPは6,630、C2F6のGWPは11,100と極めて高く、少量の排出であっても温室効果ガス排出量全体に甚大な影響を及ぼします。

PFC排出量はCO2のみで報告すると過小評価されるため、高GWPガスとして個別に管理し、CO2換算で正確に反映させることが不可欠です。一次アルミの電解工程に伴うCO2排出の化学反応式は、2Al2O3 + 3C → 4Al + 3CO2です。この反応式が示すように、炭素源の燃焼によるCO2排出とプロセス由来のCO2排出を明確に区別する必要があります。

GWPの高さに加えて、PFCの排出動向も長期的に監視する必要があります。陽極効果の発生を抑制する新技術や工程改善により、PFC排出量の削減が可能な場合もあります。したがって、単なる報告値の算定にとどまらず、各工程のプロセスパラメータと排出量の関係を理解し、削減機会を積極的に探索することが重要です。

二次アルミ製造と間接的排出源

スクラップを再溶解する二次アルミ製造では、前処理炉、溶解炉、保持炉、鋳造炉における燃料燃焼がCO2の主要な排出源です。前処理工程の燃料使用が別部門の管理下にあるケースでは、GHGインベントリから体系的に漏れてしまうリスクがあります。また、冷凍空調設備からのHFC漏えい、構内車両の軽油使用、SF6を封入した高圧受電設備など、製造工程以外の排出源も管理対象です。

特にHFC冷媒については、充塡・回収記録の3年間保存がフロン排出抑制法で義務付けられているにもかかわらず、証明書が未回収のケースが第三者検証で頻繁に指摘されています。冷媒管理台帳と実際の充塡・回収記録を照合し、漏えい量の推定値の根拠を明確にしておくことが検証対応の重要なポイントです。

SF6封入設備についても、定期点検時の交換記録や外部リーク補充量の記録を整備することで、排出量の正確な把握が可能となります。これらの間接的な排出源は全体排出量の一部に過ぎない場合も多いですが、法制度遵守の観点からは網羅性の確保が必須です。

アルミ製造業重要点

PFC排出量の正確な算定手法

PFC排出量の算定には、AEM法（スロープ法）またはAEO法（過電圧法）が用いられます。いずれの手法においても、陽極効果の発生頻度と持続時間がパラメータとなります。GWPの高さを考慮すると、PFCの算定精度は企業全体の排出量報告の信頼性に直結します。CO2のみの排出報告にとどまると、高GWPガスの排出影響が適切に可視化されず、制度上の対応が不十分と判断される可能性があります。

AEM法では、実測された陽極効果発生時のCF4およびC2F6濃度データを用いて算定します。設備に搭載されたオンライン分析装置のデータを活用するか、定期的なサンプリング測定により濃度を把握する必要があります。測定頻度や測定精度が不足すると、推定値の信頼性が低下するため、検証対応の際には測定データの質と量が厳格に評価されます。

N2O排出と分解装置の効率補正

アルミ製造に付随する硝酸製造ではN2O排出係数0.0033 tN2O/t、アジピン酸製造では0.30 tN2O/tが適用されます。N2OのGWPは265であり、特にアジピン酸製造における排出係数が高いことに注意が必要です。温度依存型の分解装置を使用している場合は、装置の稼働率と実測分解効率に基づく補正値を適用する必要があります。分解装置の停止期間が記録されていないケースも散見され、検証時のリスク要因となっています。

分解装置の運転条件と削減効率の関係を定量的に把握することが重要です。温度、圧力、滞留時間などのプロセスパラメータが削減効率に影響を及ぼすため、これらの記録を整備し、実際の運転状況と削減効率の連関性を文書化しておくべきです。第三者検証では、記録された削減効率が装置仕様と整合しているかが厳格に確認されます。

アルミ製造業手順

排出源の網羅性確保と部門間連携

1 設備台帳とGHG排出源リストの定期的な照合を実施するとともに、環境部門、設備管理部門、調達部門の間で情報共有の仕組みを構築することが効果的な対策です。

2 設備投資審査プロセスにGHG排出源の変動確認ステップを組み込むことで、融解炉や加熱装置の新設・廃止時の更新漏れを防止できます。

3 外部委託先における燃料使用や廃棄物焼却が発生している場合は、Scope 1に含めるべき排出源か、Scope 3に分類すべきかを明確にしておく必要があります。

GX-ETS制度への対応を見据えると、現在の排出源リストの完全性を確認する内部監査を定期的に実施することが推奨されます。監査では、各工程の責任者ヒアリングを通じて、予期しない排出源の有無を確認するとともに、データ管理体制の整備状況を評価することが重要です。

アルミ製造業まとめ

アルミ製造業における温室効果ガス算定は、高GWP物質の存在、複雑な工程構造、多数の間接排出源という特徴を有しています。本記事で示した基本的な考え方と注意点を理解した上で、自社の個別事情に合わせた算定方法を確立することが、GX-ETS制度対応および将来のカーボンニュートラル達成に向けた基盤となります。詳細な技術資料をダウンロードいただき、御社の排出量管理体制の構築・改善にご活用ください。