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摘要：NEDO（日本国立研究开发法人新能源产业技术综合开发机构）、RITE（日本公益财团法人地球环境产业技术研究机构）和三菱重工工程有限公司正在共同推进“Moonshot型研究开发项目”。本次，项目组开发了一套能以每天数公斤规模直接从大气中捕集二氧化碳的小型试验装置，并开始评估用于分离和捕集二氧化碳的固体吸收材料。通过运用该装置，将能对二氧化碳固体吸收材料的实机使用效果进行评估，为设备的大型化和实际应用获取必要的数据、积累知识，将大大推动从大气直接捕集二氧化碳的DAC（Direct Air Capture）技术的发展。该项目组计划于2020年代后半进行中试规模DAC试验装置的设计和经济性评估，争取早日实现社会化应用。

关键字：DAC技术、二氧化碳捕集、DAC试验装置、新型固体吸收材料、碳循环技术、二氧化碳回收工艺和系统

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概要

2018年，日本内阁府综合科学技术和创新委员会（CSTI）建立了“Moonshot型研究开发制度”，旨在打造来自日本的颠覆性创新，促进具有挑战性的研发（moonshot）活动。

随着脱碳的社会需求不断扩大，除了抑制二氧化碳排放，直接从大气中捕集二氧化碳的DAC技术也受到了关注。然而，大气中的二氧化碳浓度较低（400ppm：0.04%），所以很难捕集。

在此背景下，NEDO自2020年度以来一直致力于实现“Moonshot型研究开发项目”的第4项目标，即“到2050年实现可持续资源循环，推动全球环境再生”。

作为其中一环，NEDO与国立大学法人金泽大学、RITE、三菱重工工程有限公司合作，致力于开发从大气中高效分离和捕集二氧化碳的碳循环技术。

在该合作中，金泽大学、RITE、三菱重工工程有限公司正努力开发二氧化碳固体吸收材料，以及能够最大限度发挥其性能的二氧化碳捕集工艺和系统，以实现相较以往技术能够在温度大幅降低的条件下分离捕集低浓度二氧化碳的系统。

本次，NEDO、RITE和三菱重工工程有限公司开始着手评估用于从大气中分离和捕集二氧化碳的二氧化碳固体吸收材料。项目组开发了一套能以每天数公斤规模直接从大气中捕集二氧化碳的小型试验装置（DAC小型试验装置），通过运用该装置，将能对二氧化碳固体吸收材料的实机使用效果进行评估，为设备的大型化和实际应用获取必要的数据、积累知识，从而大大推动DAC技术的开发。

图1 DAC小型试验装置示意图及其专用实验楼的外观

（位于RITE场地内）

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项目成果

(1) 开发新型固体吸收材料

RITE一直在促进开发，致力于提升二氧化碳固体吸收材料的性能，以实现从大气中高效回收低浓度二氧化碳。RITE曾用以往的实验室试验装置评估过几厘米规模的小型二氧化碳固体吸收材料，而本次的DAC小型试验装置能够评估其在实机尺寸中的效果，促进其实用化开发。

(2) 二氧化碳回收工艺和系统的开发

目前考虑的从二氧化碳固体吸收材料当中脱附二氧化碳的方法有两种，一种是能够实现高度浓缩的“蒸汽再生法”，另一种是可以有效利用各种废热的“空气再生法”。本次开发的DAC小型试验装置采用蒸汽再生法。

除了与RITE合作探讨系统开发和设备大型化外，三菱重工工程有限公司还负责设计蒸汽再生法的DAC小型试验装置。

RITE的场地内（京都府木津川市）建造了专用实验楼，安装了本次开发的DAC小型试验装置，并已经开始评估。

通过利用该规模的装置，将能对二氧化碳固体吸收材料的实机使用效果进行评估，为设备的大型化和实际应用获取新的数据、积累知识。

图2 蒸汽再生法的开发现状和未来发展

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未来计划

NEDO、RITE和三菱重工工程有限公司将使用本次开发的DAC小型试验装置进行二氧化碳固体吸收材料的评估，为设备的大型化和实际应用积累新数据、获取知识。同时，RITE将把评估结果用于二氧化碳固体吸收材料的开发。

通过上述努力，计划于2020年代后半进行中试规模DAC试验装置的设计和经济性评估，加速DAC技术开发，致力于早日实现其社会化应用，助力2050年实现碳中和。

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