都立大など、実用化に迫る相分離型CO2吸収プロセスを創出

東京都立大学を中心とする研究グループは、大気中の低濃度CO2を高速で吸収できるシステムを開発した。ネガティブエミッション技術の導入・普及が急務となっており、直接空気回収(DAC: Direct Air Capture)に関する研究開発が進められている。DACの技術開発を巡っては、既に確立されているKOH/Ca(OH)2法の転用が先行しているが、CO2を分離する際に900℃程度の高温処理を要する点や、設備コストの面で改善の余地が少なくない。他方、さまざまな吸収材・吸着材を用いた方法も検討されており、「アミン吸収法」についてはFSなども始まっている。アミン吸収法は、モノエタノールアミンとCO2の反応を応用した化学吸収法のひとつで、工場等の排気ガス中のCO2(濃度が数%以上)の吸収において実績がある。同研究グループは、より効率的なDAC技術の導入・普及を通じた、「ビヨンド・ゼロ」戦略の実現を見据え、アミン吸収法の化学反応系における相分離(液相:アミン、固相:カルバミン酸)メカニズムの改良を試みた。今回、CO2吸収速度の向上を図りつつ、反応系からの生成物の分離(再生)する新たなプロセスを設計し、多角的な検証を行った結果、ガス流通下で400 ppmのCO2を99%以上の効率で除去できることが確認された。また、新プロセスでは、固体のカルバミン酸が懸濁した水溶液を60℃程度に加熱することで、吸収したCO2を脱離・回収できることが分かった。さらに、今回着目したアミン化合物の水溶液は、繰り返し利用可能であることが見出された。プロセス全体のCO2吸収速度は、従来法の2~5倍の速さであると試算された。世界最速級のDACシステムであり、幅広い濃度(400 ppm~30%)のCO2吸収に適用可能、かつ高耐久・再生利用可能といった多くの利点を兼ね備えている。工場の排ガス由来CO2回収から地球温暖化問題への貢献までの応用展開が期待できる画期的なシステム、と訴求している。

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