1.要点
在JST战略性创造研究推进事业的尖端低碳化技术开发(ALCA)中,名古屋大学的町田洋助教等人组成的研究小组开发了一种可以大幅降低从火力发电厂的废气等中回收并利用温室效应气体二氧化碳(CO2)所需能量的技术。
以往,CO2的回收需要超过100℃的热量和大量的能源(3~4GJ(千兆焦耳)/ton-CO2),因此急需开发一种节能技术。
该研究小组开发了一种前所未有的CO2回收技术,即向再生塔注1)供给氢气(H2)的H2汽提再生技术注2)。根据该技术,明确了可以在低于100℃温度(85℃)下将燃烧废气置换为CO2/H2气体。而且,通过结合使用废热利用技术和反应热回收技术,可以进一步减少能量。此外,通过结合使用该研究小组开发的相分离型吸收剂,得到了世界最高水平的节能效果,其中,再生塔温度为60℃,分离回收能量小于1GJ/ton-CO2。
该技术有望对将燃烧废气中的CO2和可再生能源产生的H2合成甲烷、甲醇或汽油等的技术有所帮助,为碳循环做出贡献。
本研究成果已于2020年6月2日(美国东部夏令时)发表于美国化学会期刊《ACS ustainable Chemistry&Engineering》的电子版。
2.研究背景和经过
为了在各国政府根据《巴黎协定》加强温室气体排放法规的过程中保持并增强产业竞争力,产业界期望开发一种低成本的CO2减排技术。
CO2捕集与封存(CO2 Capture and Storage:CCS)注3)技术被认为是一种有效手段,但所需成本和能源依然很高,而低成本化和节能化是技术能够在社会得以实施的关键。另外,近年来,对将回收的CO2资源化并循环利用的CO2捕集和利用(CO2 Capture and Utilization:CCU)注4)技术的开发已经超越了CCS。但是,同时也需要开发一种可减少分离和回收CO2