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開発No.2505

東京科学大学とケミカルループ方式によるCO2還元技術を開発、実証試験を開始

カーボンニュートラルの実現に向けたCCUシステムの構築を目指し、高効率なCO2還元を実証
CCUシステムと今回実証試験するケミカルループ方式CO2還元技術の概要

CCUシステムと今回実証試験するケミカルループ方式CO2還元技術の概要

 

　三菱電機株式会社は、国立大学法人東京科学大学※1（以下、Science Tokyo）の環境・社会理工学院 融合理工学系 エネルギー・情報コース 大友 順一郎教授らと共同で、二酸化炭素（CO2）を還元※2して資源として活用可能な一酸化炭素（CO）を生成する、ケミカルループ方式※3 CO2還元技術の実証試験を2月19日に開始します。

　近年、地球規模での温暖化やエネルギー危機の拡大に対し、政府の「2050年カーボンニュートラル」宣言の実現に向け、省エネルギー化および再生可能エネルギー導入の推進が求められています。これに加えて、CO2を大気に放出させず、回収して資源として利用するCCU※4技術が注目されていますが、実用化に向けてはCO2を還元してCOを生成する際のエネルギー効率の向上が課題となっています。

　今回、当社が保有する水処理システムや産業システムなど幅広い分野で培ってきた高度なシステム設計・制御技術と、Science Tokyoが保有する化学プロセス技術を融合し、独自の酸素キャリア粒子を用いた、ケミカルループ方式によるCO2還元技術を開発しました。この技術は、まずCO2を酸素キャリア粒子と反応させることで、酸素キャリア粒子がCO2から酸素を受け取りCOを生成します（CO2還元反応）。次に、酸素を受け取った酸素キャリア粒子を水素（H2）と反応させることで酸素キャリア粒子の酸素をH2が受け取り、水（H2O）を生成します（H2酸化反応）。酸素を手放した酸素キャリア粒子は再度CO2還元反応へと備えます。このように、CO2還元反応とH2酸化反応を別々に繰り返し行うことでCOが再びCO2に戻る反応を抑制でき、高いエネルギー効率でCOを生成することが可能となります。

　今回の実証試験では、両者が開発したケミカルループ方式CO2還元技術によるラボスケールでのCO生成実証を行い、エネルギー効率の向上に向けた検証、システムスケールアップ設計、酸素キャリア粒子の製造方法の検討などに取り組みます。

　当社は今回の実証試験で得られる成果を活用し、CO2の回収から利用まで一貫して実現するCCUシステムの構築を目指します。また、当社が取り組むE&Fソリューション※5と組み合わせて、カーボンニュートラルの実現に向けた工場などにおけるCO2排出量の削減に取り組んでいきます。

  • ※1

    国立大学法人東京工業大学と国立大学法人東京医科歯科大学との統合により、2024年10月1日に設立

  • ※2

    物質から酸素が奪われる化学反応

  • ※3

    酸素キャリア（酸素を運ぶための媒体となる物質）を介して還元反応と酸化反応を別々に繰り返し行う方式

  • ※4

    Carbon dioxide Capture and Utilization。工場などから排出されたCO2を回収して、燃料や化学品、建材などの製造に利用すること

  • ※5

    Energy & Facility（エネルギー&ファシリティ）ソリューションの略称

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