产综研：一种由大气中的CO2合成高浓度城市燃气原料的方法

无需进行CO₂分离回收预处理的甲烷直接合成方法

日本国立研究开发法人产业技术综合研究所（以下简称“产总研”）的研究人员与荷兰代尔夫特理工大学的研究人员进行合作，共同开发了一种从低浓度CO₂合成高浓度甲烷的技术，其浓度范围包括从大气中的稀薄CO₂到来自发电站的CO₂，而无需在CO₂分离回收过程中进行预处理。

为了实现碳中和，需要开发一种技术以回收从发电站和其他工业领域排放的CO₂，甚至是已经排放至大气中的CO₂，并将其转化为烃类燃料和含碳有用化合物。但是，由于这些CO₂被氮气和氧气等气体稀释，浓度低至百分之几到百分之几十（在大气中约为400ppm），因此一般需要在CO₂转化过程之前进行耗费大量能源和成本的CO₂分离回收过程。

此次，研究人员开发了一种双功能催化剂，其具有吸收CO₂的功能和使吸收的CO₂与氢进行反应转化为甲烷的功能，并开发了一种稀薄CO₂的直接回收转化技术，该技术无需CO₂分离回收过程，且能源消耗少。利用这种技术，可以将低于大气中CO₂浓度的100ppm的CO₂直接合成高达1000倍或更高浓度的甲烷。

使用双功能催化剂且无需进行CO₂分离回收预处理的稀薄CO₂直接转化技术的概念图

日本政府提出到2050年将温室气体净零排放目标，为了实现该目标，需要大幅削减发电站及工业领域排放的CO₂。CO₂捕集和利用技术（CCU技术）对于削减CO₂排放量必不可少，世界范围内正在大力推进研发以提高CO₂捕集和利用技术的效率并降低其成本。此外，负排放技术的实用化也必不可少，回收已经释放到大气中的CO₂的直接空气捕捉技术备受关注，但是这些技术的大规模普及需要降低成本、提高效率。

然而，从发电站和工