CO2生産工場

NEWTEK CO2生成プラント回収・利用技術の原理、技術的ルートと研究状況

二酸化炭素回収・利用技術の原理は主に 3 つのステップに分かれます。キャプチャ、変換、利用。

捕獲

吸着剤や膜分離などの技術を通じて、石炭火力発電所や製鉄所などの産業排出源から二酸化炭素を回収します。吸着剤は、二酸化炭素を選択的に吸着できる高い比表面積と多孔質構造を備えた材料です。膜分離は、二酸化炭素に対するさまざまな物質の透過性の違いを利用して、二酸化炭素を分離します。

変換

光触媒や電気触媒などの技術を通じて、捕集した二酸化炭素を価値のある化学物質や燃料に変換します。光触媒変換では、光エネルギーを使用して触媒を励起し、二酸化炭素に化学反応を引き起こします。電気触媒変換は、電気化学反応を通じて二酸化炭素を燃料または化学物質に変換します。

利用

変換された化学物質や燃料は、発電、輸送などの分野で使用され、エネルギーの持続可能な利用を実現します。

テクニカルルート

二酸化炭素回収・利用技術の技術的ルートとしては、主に以下の方向性が挙げられる。

二酸化炭素の回収効率を向上させるため、高い吸着能力と良好な再生性能を備えた吸着剤を開発します。

• 膜分離技術の最適化

膜材料の性能を向上させ、膜分離技術の分離効率と流束を向上させます。

• 画期的な光触媒変換技術

光触媒変換技術の変換効率と選択性を向上させる新しい光触媒を開発します。

• 電極触媒変換技術の革新

二酸化炭素の効率的な変換と利用を達成するための効率的な電極触媒を開発します。

• システムの統合と最適化

キャプチャ、変換、利用テクノロジーを統合および最適化して、実用的なアプリケーション価値を持つシステムを形成します。

現在、新エネルギー分野における二酸化炭素回収・利用技術の研究は一定の進展を見せている。

CO2生産プラントへの応用

高効率吸着剤を使用することで、排ガス中の二酸化炭素を捕捉できます。 600 MW の石炭火力発電所では、年間 100 万トンを超える二酸化炭素が回収され、大幅な排出削減効果が得られます。

光触媒変換技術について

二酸化炭素を効率よくメタノールなどの燃料に変換できる新しいタイプの光触媒を開発する。実験室条件下では、触媒の変換効率は 12% に達しました。また、その技術は現在も改良が続けられており、産業化が期待されています。

電極触媒変換技術

二酸化炭素をエチレンなどの化学物質に効率的に変換できる新しいタイプの銅ベースの触媒が開発されました。産業用途では、この触媒の変換効率は 85% 以上に達します。さらに、この技術は操作が簡単でエネルギー消費が少ないという利点があり、幅広い応用の可能性があります。

バイオマスエネルギー分野では

この技術を利用することで、毎年大量の二酸化炭素を回収・利用することが可能になります。たとえば、バイオマス発電所では、毎年 150,000 トン以上の二酸化炭素を回収して利用できるため、温室効果ガスの排出量が大幅に削減されます。さらに、この技術はバイオマスを燃料や化学品に変換することもでき、バイオマスのエネルギー利用効率を向上させることができます。