モントリオール議定書
モントリオール議定書は、オゾン層を破壊する物質の生産量と消費量を段階的に減らし、最終的に全廃させるための国際条約である。正式名称は「オゾン層を破壊する物質に関するモントリオール議定書」。1987年9月16日にカナダのモントリオールで採択され、1989年1月1日に発効した。1985年に採択されたウィーン条約が全体の枠組みを定め、議定書は規制する物質や削減のスケジュールといった具体的な内容を定めている。2009年には国連加盟国すべてが締結した初めての条約となり、締約国は198か国・地域にのぼる。
採択に至るまでの経緯
発端は1974年の論文である。米国の化学者マリオ・モリーナとシャーウッド・ローランドは、クロロフルオロカーボン(CFC)が成層圏で紫外線によって分解され、そこから出た塩素原子がオゾンを次々に壊すという仮説を示した。当時のCFCは燃えにくく毒性も低い「夢の化学物質」とされ、スプレーの噴射剤や冷蔵庫の冷媒として大量に使われていた。ところが化学的に安定しているため、地表近くの対流圏ではほとんど分解されない。そのまま成層圏まで上昇してしまう点が問題とされたのである。1985年には英国南極観測局のジョセフ・ファーマンらが南極上空でオゾン量が急に減っていることを報告し、「オゾンホール」の存在が広く知られるようになった。因果関係が完全に証明される前に規制へ踏み切ったことから、この条約は予防原則を実践した代表例とされる。モリーナとローランドは、1995年にパウル・クルッツェンとともにノーベル化学賞を受賞した。
塩素がオゾンを壊すしくみ
成層圏で起こる代表的な反応は、Cl + O3 → ClO + O2、ClO + O → Cl + O2 の2段階である。反応が終わると塩素原子は元の状態に戻るため、1個の塩素原子が数万個のオゾン分子を壊すといわれる。臭素はこの働きが塩素の約60倍強い。ハロンや臭化メチルが規制対象に加えられたのはこのためである。
規制対象物質と全廃の期限
規制物質は議定書の附属書A〜Fに分けて記載されている。オゾンを壊す力の強さはオゾン破壊係数(ODP)で表し、CFC-11を1.0とした相対値を使う。開発途上国は議定書第5条の規定により「第5条国」と呼ばれ、先進国より10年程度遅い期限が認められている。
| 物質群 | 主な用途 | ODP | 先進国の全廃 | 途上国の全廃 |
|---|---|---|---|---|
| CFC | 冷媒、発泡剤、洗浄剤 | 0.6〜1.0 | 1996年 | 2010年 |
| ハロン | 消火剤 | 3.0〜10.0 | 1994年 | 2010年 |
| 四塩化炭素 | 溶剤、化学原料 | 1.1 | 1996年 | 2010年 |
| 1,1,1-トリクロロエタン | 金属の脱脂洗浄 | 0.1 | 1996年 | 2015年 |
| 臭化メチル | 土壌くん蒸 | 0.6 | 2005年 | 2015年 |
| HCFC | 冷媒、発泡剤 | 0.001〜0.52 | 2020年(補充用を除く) | 2030年(同) |
改正と「調整」を重ねてきた歴史
採択当初の規制はCFC5種類とハロン3種類だけで、CFCも全廃ではなく50%削減にとどまっていた。その後、1990年のロンドン改正で全廃の方針が決まり、途上国を資金面で支援する多数国間基金が設けられた。1992年のコペンハーゲン改正ではHCFCと臭化メチルが規制対象に加わり、1997年のモントリオール改正では輸出入のライセンス制度が導入された。この条約には、ほかの条約にはない特徴がある。締約国会合で「調整」を決議すれば、各国の批准を待たずに削減スケジュールを前倒しできるのである。2007年の調整では、HCFCの全廃時期が約10年早められた。
製造現場への影響
工場で最も大きな影響を受けたのは洗浄工程である。1980年代まで、プリント基板のフラックス除去にはCFC-113、機械部品の脱脂には1,1,1-トリクロロエタンが広く使われていた。どちらも乾きが速く、引火のおそれもないため、蒸気洗浄機1台で工程を完結できたからである。規制後の代替手段は、水系洗浄、炭化水素系洗浄、そして洗浄を不要にする無洗浄フラックスの3つに分かれた。実際の導入では、水系に切り替えると乾燥炉と排水処理設備が必要になり、ラインが数メートル長くなることも珍しくなかった。炭化水素系は消防法上の危険物第4類にあたるため、指定数量を超えると防爆仕様の設備や保有空地が必要になる。どの方式を選ぶかは、洗浄性能よりも工場のレイアウトと許可手続きで決まることが多かった。
冷媒の世代交代
冷媒は、家庭用エアコンではR22(HCFC)からR410A、さらにR32へと移り変わり、カーエアコンではR12からR134aに切り替わった。R32は国際規格ISO 817で微燃性を示す「A2L」に分類されるため、サービス作業では着火源の管理が欠かせない。R22を使い続けている古い冷凍倉庫では補充用冷媒の価格が年々上がっており、設備を更新するかどうかの判断は電気代よりも冷媒の調達コストに左右される場合がある。ウレタン断熱材の発泡剤でも、HCFC-141bからHFCを経て、シクロペンタンや水発泡への転換が進んでいる。
キガリ改正とHFCの削減
代替物質として広まったHFCはオゾンを壊さない。しかし地球温暖化係数(GWP)が高く、R410AではCO2の約2,090倍に達する。そこで2016年10月、ルワンダの首都キガリで開かれた締約国会合で、HFCをモントリオール議定書の規制対象に加えるキガリ改正が採択され、2019年1月1日に発効した。先進国は2011〜2013年の平均を基準として、2036年までに85%削減する義務を負う。HFCはもともと京都議定書でも温室効果ガスとして扱われていたが、生産量そのものを段階的に減らす仕組みを持ち込んだ点が大きな違いである。この削減が守られれば、2100年までに最大0.4℃の気温上昇を避けられると試算されている。代替候補として注目される自然冷媒には、次のようなものがある。
- 二酸化炭素(R744):給湯機や冷凍ショーケースで実用化
- アンモニア(R717):大型冷凍倉庫や製氷工場で長い実績
- イソブタン(R600a):家庭用冷蔵庫ではほぼ標準
- プロパン(R290):小型業務用機器で採用が拡大
日本での国内法と実務
日本は1988年に議定書を締結し、同じ年に「特定物質の規制等によるオゾン層の保護に関する法律」(オゾン層保護法)を制定して生産と輸入を規制した。HFCを対象に加えた2018年の改正にあわせて、法律名には「特定物質等」の文言が入った。冷媒の回収については、2001年のフロン回収・破壊法を全面的に改めたフロン排出抑制法が2015年4月に施行されている。業務用の冷凍空調機器を管理する事業者には、3か月に1回以上の簡易点検が義務づけられた。加えて、圧縮機の定格出力が7.5kW以上の機器は、専門知識を持つ者による定期点検が必要である。漏えい量がCO2換算で年間1,000トン以上になる事業者は国への報告が求められるため、多くの拠点を持つ食品工場やスーパーでは点検記録を一元管理するシステムの導入が進んでいる。
オゾン層回復の見通し
世界気象機関(WMO)と国連環境計画(UNEP)が2023年1月に公表した科学アセスメントによれば、オゾン層は回復に向かっている。オゾン全量が1980年の水準に戻る時期は、中緯度で2040年ごろ、北極で2045年ごろ、南極では2066年ごろと見込まれる。ただ、問題がすべて解決したわけではない。2018年には、全廃済みのはずのCFC-11の排出量が想定を上回っていることが観測で明らかになり、東アジアでの違法な生産が指摘された。その後に取り締まりが強化されたことで排出量は再び減っており、観測データにもとづいて規制の実効性を確かめる仕組みが機能した例として知られている。
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