RITE Today 2023

研究活動概説 ● 化学研究グループ

化学研究グループグループメンバー（202３年４月）
グループリーダー・主席研究員
主席研究員
サブリーダー・主席研究員
サブリーダー・主席研究員
サブリーダー・副主席研究員
副主席研究員
副主席研究員
主任研究員
主任研究員
主任研究員
主任研究員
主任研究員
主任研究員
主任研究員
主任研究員
研究員
研究員
研究員
研究員
研究員
研究員
研究員
研究員

余語 克則
喜多 英敏
水野 雅彦
松好 弘明
菊池 直樹
馬場 宏治
Firoz Alam Chowdhury
甲斐 照彦
來村 和潔
木下 朋大
久貝 潤一郎
後藤 和也
瀬下 雅博
村岡 利紀
龍治 真
伊藤 史典
大畠 悠輔
清川 貴康
小寺澤 耀
段
淑紅
淵上 暢彦
Vu Ｔｈｉ Quyen
孟烈

研究員
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手

山口 創司
荒木 華子
井田 博之
浦井 宏美
大西 紀子
大野 信成
尾方 秀謙
小倉 公美子
鹿嶋 麻衣
片岡 梢
菰野 恵子
杉本 理絵
手嶋 孝
奈良 裕子
鳴瀧 陽三
藤井 暁義
藤原 洋一
森恵子
森美佐都
保野 篤司
吉野 直美
米澤 順子

CO2 分離・回収、有効利用技術の高度化・実用化への取り組み
1. はじめにことが目標とされた。その後、さらなる気温上昇や世界昨年度まで CO₂の分離・回収及び有効利用技術の研規模で発生している甚大な自然災害など危機感の高ま究開発は、化学研究グループと無機膜研究センターで別りを受けて、先の 2021 年 11 月の COP26 における個に実施してきたが、有機膜と無機膜の研究開発、また、グラスゴー気候合意では、気温上昇幅を「1.5℃に制限

ＣＯ₂有効利用に関する研究開発を連携させるため、する努力の追求を決意」とされ、世界で初めて 1.5℃が2023 年度から両組織を統合し、効率的な運営を行う数値目標となった。IPCC によると、1.5℃目標のため組織体制とした。今後、ＣＯ₂分離回収・有効利用に関わには、2010 年比で 2030 年までに CO2 を 45%削減る各種技術の早期実用化・産業化を目指して、産業化戦し、2050 年までにネットゼロを達成する必要がある。

略協議会の活動内容を拡大する予定である。以下、現在の化学研究グループの取り組みについて述べる。

我が国においては 2020 年 10 月の「2050 年カーボンニュートラル」宣言と、202０年１２月に策定（2021年 6 月詳細策定）された「2050 年カーボンニュートラ

2. CO2 分離・回収技術の研究開発

ルに伴うグリーン成長戦略」を受けて、様々な方面から2015 年 12 月の COP21 で「パリ協定」が採択され、の地球温暖化防止のための取り組みが進められている。

異常気象など気候変動による悪影響を最小限に抑える

CCUS (Carbon dioxide Capture, Utilization

ために、産業革命前からの世界の平均気温の上昇をand Storage）/カーボンリサイクルは、主要な取り組「2℃より充分低く保ち、1.5℃に抑える努力を追求する」

みの１つであり、カーボンニュートラルを可能とする重要40

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な革新的技術として位置付けられ、「CO2 を炭素資源と学吸収液が、実用化されている。固体吸収法では、低温して捉えて、分離･回収した CO2 の燃料や素材への再利で CO2 脱離性能の優れた固体吸収材・システムのパイロ用（CCU）」や「分離･回収した CO2 の地中貯留（CCS）」

ット試験を、NEDO 委託事業において民間企業と共同との組合せにより、大きな CO2 削減効果が見込まれる。

で、石炭火力発電所の実燃焼排ガスを使って進めていCO2 分離･回収技術は CCUS 推進のための基盤技術でる。ＣＯ ２濃度が低い天然ガス火力発電所排ガス向けへあり、2050 年度までに CO2 分離･回収コスト 1,000も展開すべく、最近、新たな吸収材の開発を開始したと

円/t-CO2 を目指し開発を進めることや様々な CO2 排ころである。さらに、NEDO ムーンショット型研究開発

出源に対応する分離･回収技術を確立していくことが目事業の中で大気からＣＯ２を分離・回収する標として示されている。また、カーボンニュートラルを実DAC(Direct Air Capture)の開発も進めている。膜現するためには、大気中の CO2 濃度を低減するする技

分離法は、圧力を有するガス源から CO2 を低コスト、省術、すなわちネガティブエミッション技術の導入が不可エネルギーで分離するプロセスを目指して膜および膜エ欠であり、特に大気中からＣＯ２を直接回収する Directレメントの開発を行っている。適用先候補は、石炭ガスAir Capture（DAC）が注目されている。2021 年 7 月

化 複 合 発 電 （ IGCC:に改訂された「カーボンリサイクル技術ロードマップ（経Gasification Combined Cycle）向け、ブルー水素産省）」では、進展のあった新たな技術分野として DAC製造向けである。

が追記された。

Integratedcoal

ＣＯ２分離・回収の標準化へ向けた取り組みも推進してこのような背景を受けて、様々な CO2 排出源に対し、いる。International Test Center Network（略称

最適な分離・回収技術を提案することにより、CCUS のITCN、CO2 分離･回収技術の研究開発を推進する世界実用化を推進していかなければならない。地球温暖化対各地の施設のグルーバル連合）へ加盟する国内唯一の策として CO2 の大規模削減が期待できる CCS を早期機関として RITE は、海外ＩＴＣＮメンバーとの情報交換に導入、実用化するためには、大規模発生源等から排出を定期的に行ってきた。また、2022 年度から始まったされる CO2 分離・回収コストの低減が重要である。また、

NEDO 事業「CO2 分離素材の標準評価共通基盤の確立」

並行して CO2 分離・回収技術の標準化を推進していくこを受託し、国内初の実ガス試験センターを RITE 内に設とも重要である。国際的な標準化の動向に歩調を合わ置すべく準備を開始したところである。

せながら、国内の分離素材の評価方法を標準化して、CO2 有効利用技術については、現在、アミン技術を利様々な分離素材を共通の方法で評価できるようにする用した炭酸塩固定化と脱水膜を利用するメタノール合成ことが求められている。また、CCU（utilization）の早に取り組んでいる。炭酸塩固定においては、産業廃棄物期社会実装も強く求められている。分離回収した CO2中のカルシウム、マグネシウムを利用して高純度な炭酸を炭素源として有効利用して化学品、燃料、鉱物へ変換カルシウムを製造する。炭素源、金属源ともリサイクルすしてカーボンリサイクルする技術開発が重要である。

る環境負荷低減効果の高い製法である。メタノール合成

化学研究グループでは、CO2 分離回収技術の研究開においては、発電所、製鉄所、セメント、化学工場から排発を行っており、これまでに化学吸収法、固体吸収法、出する CO2 を膜反応器（メンブレンリアクター）により水膜分離法で世界をリードする研究開発成果を上げてき素と反応させて高効率にメタノールを合成する。「CO2た。材料の開発に始まり、加工、システム検討までを一貫を用いたメタノール合成における最適システム開発」をして研究開発していることが特徴である。化学吸収法に民間企業と共同で受託し 2021 年度から開発を行っておいては、COURSE50（「環境調和型プロセスの技術いる。

開発」プロジェクト，国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）委託事業）で開発した化41

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3. 化学吸収法

る化学吸収法による商業設備として世界初のものであ

化学吸収法は、混合ガス中の CO2 を化学反応を介しり、北海道地区の産業用 CO2 の製造を担っている。後者て溶液中に選択的に溶解（分離）させ、次工程においては石炭火力発電の燃焼排ガスを CO2 回収源とする化学CO2 を含む溶液を加熱昇温し、高純度 CO2 を回収する吸収法による CO2 分離回収設備として日本初の商業設技術である。特に、アミンを利用した化学吸収液は、燃焼備である。

排ガス等、比較的低 CO2 濃度の混合ガスへの適用が可

また、COURSE50 では、水以外の溶媒を用いた吸能であり、ＣＣＳ分野では最も成熟した CO2 分離・回収収液において、吸収形態および分極影響を制御すること技術の一つである。しかし、社会実装の加速にはコストで更なるエネルギー消費低減の可能性を見出し、化学吸低減が課題である、溶液再生工程でのエネルギー消費や収法におけるブレークスルー技術として「混合溶媒系吸アミンの劣化などへの取り組みが必要である。

収液」を提示した（図２）。本技術では、従来のアミン系化

RITE は、アミンの分子構造がこれらの要因と密接に学吸収液で一般的であった溶媒の水の一部を非水溶媒関わることに着目し、2004 年以降、新規アミン及び高に置き換えることにより。溶液の比熱や CO2 との反応性能化学吸収液の開発を推進してきた。「低品位廃熱を熱が低減できる。但し、化学種や液組成の最適設計、更利用する二酸化炭素分離･回収技術開発（COCS）」（経には実用性検討等の課題解決はこれからであり、2022

済産業省（METI）補助事業）、および COURSE50 に年 1 月開始のグリーンイノベーション基金事業「製鉄プロ

おいては、製鉄プロセスを対象に、CO2 分離・回収エネ

セスにおける水素活用」において継続して研究開発に取ルギーおよびコスト低減を可能とする高性能なアミン系り組んでいる。

化学吸収液を開発した。新規の化学吸収液は、日鉄エンジニアリング株式会社の商業設備「省エネ型 CO2 回収設備 ESCAP®」に採用され、これまでに２基の商業設備が稼働している。１号機は室蘭製鉄所構内において飲料等を含む一般産業用途向けに、２号機は新居浜西火力発電所において近接する化学工場の化学副原料用にＣＯ２

図２ 混合溶媒系吸収液のコンセプトを製造している（図１）。
４. 固体吸収法
固体吸収材は、アミンを水などの溶媒に溶かした化学吸収液と異なり、アミンをシリカや活性炭などの多孔質材料に担持したものである。（図 3） 固体吸収材を用いたプロセスは、溶媒に起因する蒸発熱や顕熱を抑制できることから、CO2 分離・回収エネルギーの低減が期待できる。

図１ 省エネ型 CO2 回収設備 ESCAP®
（住友共同電力株式会社新居浜西火力発電所内）

前者は製鉄所の熱風炉燃焼排ガスを CO2 回収源とす

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2023～2024 年度に実施する予定である。（図 4）

図３ 化学吸収液と固体吸収材

1)石炭火力発電所向け

図４ 固体吸収法の開発ロードマップ

2010 年、RITE は主に石炭火力発電所の燃焼排ガスからの CO2 分離・回収を対象に、固体吸収材の開発に着

また、材料劣化機構の解明と劣化防止技術の開発、プ手した（METI 委託事業）。基盤研究フェーズ（2010～

ロセスシミュレーション技術による効率的な運転条件の2014 年度）では、固体吸収材に適した新規アミンの開検討なども進めており、プロセスシミュレーション技術で発に成功し、ラボスケール試験において、分離・回収エネは、KHI の移動層システムにおいて高い精度で CO2 回

ルギー1.5GJ/t-CO2 以下の目途を得た。本固体吸収材収量や分離回収エネルギーを予測可能なシミュレータをシステムは、低エネルギー回収のみならず、排熱利用が開発している。（図 5）可能なレベル（60℃）の低温プロセスを可能とする革新パイロット試験ではこのシミュレーション技術を活用し的な材料である。アミン系固体吸収材を用いた他の事業て運転条件の最適化を行う予定である。さらに、シミュと比較して、本事業の低温再生という観点では世界トッレーションは実際には観測が困難な装置内部での吸脱プの水準である。2015～2019 年度までの実用化研

着挙動を把握するのに役立っており、計算結果は材料開究フェーズ（METI/NEDO 委託事業）では、川崎重工業発にも活用されている。

株式会社（KHI）をパートナーとして、固体吸収材のスケールアップ合成（>10m3）、ベンチスケール試験（>5tCO2/day）、石炭火力発電所での実ガス曝露試験などを実施した。
2020 年、RITE は KHI とともに NEDO 委託事業
「先進的二酸化炭素固体吸収材の石炭燃焼排ガス適用性研究」に採択された。本事業では、関西電力株式会社

図 5 RITE の保有するシミュレーション技術の協力を得て 、 KHI が パ イ ロット ス ケー ル試 験設備（ 40t-CO2/day 規 模 ） を 舞 鶴 発 電 所 内 に 建 設 し 、2)天然ガス火力発電所向け

2022 年度後半から試運転を開始した。RITE では、固2022 年より、グリーンイノベーション基金事業/CO2体吸収材のスケールアップ合成やベンチスケール試験のの分離回収等技術開発において、千代田化工建設（幹事

3成果を基に最適化した固体吸収材を 100m スケール会社）、JERA と共同で、天然ガス燃焼排ガスからの低コで製造し、パイロット試験設備へ供給した。今後、石炭火スト CO2 分離・回収プロセス商用化の実現への取り組み

力発電所の燃焼排ガスからの CO2 分離・回収試験をを開始した。天然ガス燃焼排ガスに含有する CO2 濃度

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は 4%前後と石炭燃焼排ガス中の CO2 濃度(13%)と比較して低い一方、酸素濃度は 10%程度と高いため、低い CO2 濃度においても、高い CO2 吸収性能を示し、酸化に対する高い耐久性を有する固体吸収材が求められ、RITE は過去に培った知見、技術に基づくアミン開発
およびそれを担体に担持させた固体吸収材開発を担当(b)水素製造プラントしている。本事業は 2022 年から 2030 年までの 9 年

図 7 分離膜を用いた石炭ガス化複合発電（IGCC）や水素間の事業である。固体吸収材の開発が中心のフェーズ１

製造プラントからの CO2 分離･回収（2022 年～2024 年）にてステージゲートを通過すると、ベンチ試験装置での開発を実施するフェーズ２

RITE では、高密度のアミノ基を有するポリアミドアミ（2025 年～2026 年）、さらにステージゲートを通過すンデンドリマーを用いた新規な高分子系材料が優れたればパイロット実証試験を天然ガス火力発電所サイトでCO2 と H2 の分離性能を有することを見出し、このデンの実排ガスで実施するフェーズ３へと進む予定である。

ドリマーと架橋型高分子材料の分離機能層を有する複（図 6）合膜(分子ゲート膜)の開発を行ってきた。分子ゲート膜の概念図を図 8 に示す。

図 6 研究開発スケジュール

５. 膜分離法膜分離法は、圧力差によって分離膜の供給側から透過側へ CO2 を透過・分離する分離法である。そのため、高圧ガスである石炭ガス化複合発電（IGCC）や水素製造プラントへの適用により、低コスト、省エネルギーでの図 8 分子ゲート膜の概念図CO2 分離･回収が期待される（図 7）。
ここに示すように、透過機構としては、加湿条件で、膜中に取り込まれた CO2 が膜中のアミノ基とカルバメートや重炭酸イオンを形成し、分子サイズの小さな H2 の透過を阻害することで、従来の CO2 分離膜では分離が難しかった CO2 と H2 を効率良く分離できると考えている。
また、高圧条件への適用のために、ポリビニルアルコール（PVA）系の架橋高分子マトリクスを使用し、十分な耐(a)IGCC圧性を有する膜材料を開発した。
この成果の実用化を推進するために、現在、RITE お44

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研究活動概説 ● 化学研究グループ

よび住友化学株式会社を組合員とする次世代型膜モジ
ュール技術研究組合（MGM 組合）において、CO2 分離膜、膜エレメントおよび膜分離システムの開発に取り組んでいる。これまでに 5-10ｃｍ径、20cm 長の膜エレメントを作製し、2.4MPa の高圧下において安定な分離性能を確認し、石炭ガス化炉からの実ガスを用いた分離性能の検証試験を実施してきた。
現在の NEDO 委託事業「カーボンリサイクル・次世代火力発電等技術開発／ＣＯ２分離・回収技術の研究開発／二酸化炭素分離膜システム実用化研究開発／高性能
CO2 分離膜モジュールを用いた CO2―H2 膜分離システムの研究開発」においては、これまでの成果に基づいて

図 10 CO2 分離膜、膜エレメント（大面積の膜、支持体および流路材等の部材を一体化したもの）および膜モジュール（膜エレメントと収納容器（ハウジング）を組み合わせたもの）

膜エレメントの CO2 分離性能・耐久性向上と商用サイズ膜モジュールの開発、CO2 の利用プロセスに適する膜分離システム設計等、社会実装を目指した開発に取り組んでいる。
本事業では、膜材料の耐圧性向上を検討している。改良膜材料（単膜）の分離性能の全圧依存性を図 9 に示す。

６. 大気中からの CO2 回収技術
「ビヨンド・ゼロ」を可能とする技術を 2050 年までに確立することを目指す「革新的環境イノベーション戦略」のイノベーション・アクションプランを後押しするための制度の一つとして 2020 年度より NEDO「ムーンショット型研究開発制度」がスタートした。
RITE は、この中の目標４「2050 年までに、地球環境再生に向けた持続可能な資源循環を実現」の「（1）温室効果ガスを回収、資源転換、無害化する技術の開発」において、金沢大学および三菱重工業株式会社と協力して、大気中からの高効率 CO2 分離回収・炭素循環技術の開発に取り組んでいる。

図 9 膜材料（単膜）の分離性能の全圧依存性

大気中から直接 CO2 を回収する技術は Direct Air

試験条件：温度 85℃, 全圧 0.7～3MPa, 供給ガス組成

Capture(DAC)と呼ばれている。DAC はネガティブ

CO2/He=40/60，湿度 60%RHエミッション技術として期待されており、前述の「（1）温室効果ガスを回収、資源転換、無害化する技術の開発」

膜材料の改良により、3MPa までの耐圧性を得ることが出来た。また、従来膜よりも分離性能が向上し、膜では、他にも DAC に関する研究テーマが 6 件採択されている。

材料としての目標性能達成の目途が得られた。
膜エレメント開発については、エレメント長さが従来の2 倍である 10cm 径、40cm 長の膜エレメントの開発に成功した（図 10）。今後、改良膜材料を用いた膜エレメント開発およびさらなるスケールアップ検討を実施し、商用サイズ膜エレメントの製作技術の確立を目指す。

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研究活動概説 ● 化学研究グループーション技術を活用している。

図 11 大気中からの高効率 CO2 回収・炭素循環技術の開発

RITE はこれまでの知見を活かし、大気中の CO2 を効果的に吸収・脱離する新たなアミンの開発を実施するとともに、大量の空気を通過させることができるように固体吸収材をハニカム等の圧力損失の少ない構造体にする技術についても検討を進めている。DAC 用に開発したアミンおよび担体を用いて、実際に RITE 周辺の外気を流通させて様々な環境を想定した性能評価試験を実

図１３． DAC システム評価装置の概念図（上）と装置を施している。（図 12）設置した DAC 実験棟（下：RITE 敷地内）

７. CO2 分離素材の標準評価共通基盤の構築
脱炭素化に向けては、電力部門・産業部門ともに燃料やエネルギー源の転換が進むが、一定の化石燃料需要は残存し、CO2 排出も必然的に避けられない。そのため、
比較的 CO2 排出量の少ない天然ガスの燃焼によって排出される CO2 濃度 10%以下の低圧・低濃度排ガスからの CO2 分離回収に対して、低エネルギー・低コスト技術の開発が必要である。RITE は、2022 年 5 月に、国立研究開発法人産業技術総合研究所と共同で、NEDO 委
図１２ DAC ラボ試験装置

託事業「グリーンイノベーション基金事業／CO2 の分離回収等技術開発プロジェクト／低圧・低濃度 CO2 分離回

更に、実機で使用されるサイズの固体吸収材構造体を収の低コスト化技術開発・実証／CO2 分離素材の標準評価できる DAC システム評価装置を、三菱重工エンジ評価共通基盤の確立」を受託した。カーボンニュートラル

ニアリング株式会社にて設計・製作、RITE 敷地内に設社会実現を念頭に、世界で拡大する CO2 分離回収市場置し、スケールアップを見据えた研究開発にも着手した。

において国内企業の産業競争力を強化してシェアを拡

経済的に受容可能な DAC の実現に向けては材料開大することを支援するため、新規の CO2 分離素材を実発だけでなく、プロセス開発も重要である。RITE ではガスを使って性能評価できる共通基盤の構築を実施す最適な運転プロセスを効率的に探索するため、シミュレる。

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研究活動概説 ● 化学研究グループ

本事業は、2022 年から 2030 年までの 9 年間を予有利の反応系であり、高温域ではワンパスの収率が低い。

定（第 1 期：2024 年度まで）し、次の研究開発項目を実

これは以下の反応式で表される CO2 を原料としたメタ施する。(a)実ガスを用いた標準評価法の策定（実ガスノール合成において顕著である。

試験センターの設置・運営）、(b)革新的分離素材開発に向けた標準評価法の確立、(c) 耐久性評価手法の開発、

CO2 + 3H2 ⇄ CH3OH(メタノール) + H2O(d)データベースの構築と標準評価法の普及。
RITE は、2024 年度までの 3 年間において、発電所この課題を解決する方法のひとつとして、図 14 に示排ガスおよびボイラー排ガス等を想定した燃焼排ガスをすような膜反応器の適用が挙げられる。平衡反応である対象とする CO2 分離素材を評価するために、実ガス試メタノール合成において生成した水(あるいはメタノー験評価装置を RITE 本部研究所内に設置するとともに、ル)を反応系外に取り除くことができれば反応はメタノ標準評価法の素案を策定する。

ール生成側に促進される。

近年、カーボンニュートラルに向けた CO2 分離素材の開発において、世界では共通基盤の確立が進んでいるが、日本ではそのような基盤が整備されておらず、共通に評価できる装置の設置・運営体制が求められている。
RITE は、本事業を通して、CO2 分離素材開発に関わる企業・機関が活用できる国内初の実ガス試験センターを提供する予定である。今後も我が国が CO2 分離回収技術において世界のトップランナーであり続けるよう、国内の CO2 分離素材開発の促進に貢献する。

８． CO2 を原料とするメタノール合成技術の開発

図１4 メタノール合成用膜反応器の概略図

CO2 有効利用技術は世界各国で CO2 削減に効果的であり、盛んに研究開発・実証検討が行われている技術

RITE ではこれまでに、高い水熱安定性と透過分離性である。一方、CO2 の水素化による有効利用は反応によ能を兼ね備える脱水膜（Si-rich LTA 膜）の開発に成功

り水が生成し、その水が触媒の劣化、反応速度の低下のするとともに、その新規脱水膜を適用したメタノール合原因となる。また、多くは発熱反応であり、反応により発成膜反応器は従来の触媒充填層型反応器よりも３倍の生した熱を如何に効率的に除去するかも課題のひとつ

CO2 転化率を示すことを実験的に明らかにしてきた。現である。これらの課題を解決すべく、RITE では膜反応

在は、NEDO 委託事業「カーボンリサイクル・次世代火力器による高効率かつ省エネルギー型の CO2 有効利用技発電等技術開発／CO2 排出削減・有効利用実用化技術

術、特に CO2 を原料としたメタノール合成技術の開発を開発／化学品への CO2 利用技術開発／CO2 を用いた行っている。

メタノール合成における最適システム開発」にて、開発しメタノールは化学品の基幹物質であり、今後需要の拡た脱水膜の長尺化を検討しており、2022 年度までに大が見込まれる。メタノールは、主として天然ガスの水実用的な長さの脱水膜の合成に成功した。

蒸気改質反応から生成する合成ガス（CO と H2 の混合ガス）を原料として合成されており、一般的に Cu/ZnO

9. 炭酸塩固定化技術

系の触媒を用いて、高温・高圧条件下で反応が行われる。

CO2 鉱物化（CO2 mineralization）は、ネガティブ

しかしながら、メタノール合成は熱力学的には低温・高圧エミッション技術の一つである風化促進（Enhanced47

RITE Today 2023

研究活動概説 ● 化学研究グループweathering）の要素技術であり、CO2 をアルカリ土類③ 会員向けニーズ・シーズ情報の発信

金属と反応させ、化学的に安定な炭酸塩として固定化す④ シンポジウムの開催る技術である。更に近年は、カーボンニュートラル社会の【個別活動】

早期実現に向けて、CO2 を資源として有効活用する技① 共同研究、国費事業の立案・予算申請および獲得術課題への注目が高まっており、産業分野の廃棄物や副② 研究部門への研究員派遣の受け入れ産物に含まれるアルカリ土類金属を用いた CO2 炭酸塩③ 技術相談の“優先”受付（技術評価・分析依頼）固定化技術の研究開発が国内外で進められている。

④ 会員企業のニーズとシーズのマッチングを仲介

RITE は、CO2 を炭酸塩として固定化する技術において、長年にわたり培ってきた独自プロセスを保有してい2022 年度の研究会活動としては、膜反応プロセスる。2020 年より、民間企業と研究会を設置し、鉄鋼ス研究会と共通基盤（性能評価等）研究会の２つの研究会

ラグや廃コンクリート等を対象として、これらから湿式でを実施した。膜反応プロセス研究会では、メンブレンリア抽出したアルカリ土類金属を活用し、工場等より排出さクターの社会実装に必要不可欠な、性能・エネルギー収れる CO2 を、安定した化合物である炭酸塩として回収支・コストの比較検討を可能にする計算プラットフォームする技術の開発、および生成した炭酸塩の有効利用技の検討と会員への配布を行い、共通基盤（性能評価等）術の開発等（図１6）に協力して取り組んでいる。

研究会では、無機膜の産業化促進を目指し、分離膜性能評価手法の標準化に向けた基礎的な検討と提案を行った。
会員限定無料セミナーはオンラインで３回開催し、大学、公的研究機関、民間企業の研究者から無機膜に関する最新の研究開発動向やニーズ、シーズの紹介、膜の実用化開発事例の紹介などの講演を行い、活発な質疑・応答が行われた。さらに、セミナー講演内容に関連する特許・文献調査を行い、その要約に RITE 研究員のコメントを付記した「会員向けニーズ・シーズ情報」を会員に提供した。

図１6 CO2 炭酸塩固定化および有効利用技術

2023 年度からは、革新的環境・エネルギー技術に資する CO2 分離回収・有効利用技術を確立することを目

10．実用化・産業化に向けた取り組み

的に活動内容を広げる予定である。「会員向けニーズ・シ産業連携部門のコアとなるのは、「産業化戦略協議会」

ーズ情報」に加えて、国内外の動向がわかる情報を取りで、民間企業計 17 社（2023 年３月時点）と特別会員とまとめた「会員向けホットトピックス」を発行する予定でして、一般社団法人ファインセラミックスセンターが参画ある。また毎年 11 月に開催している「未来を拓く無機膜している。2022 年度までの協議会では、メーカーとユ環境・エネルギー技術シンポジウム」は毎年 2 月に開催しーザー企業のビジョンを共有し革新的環境・エネルギーている「革新的 CO2 分離回収シンポジウム」と統合して、技術に資する無機膜産業を確立するという目的で、これ「革新的 CO2 分離回収・有効利用シンポジウム」して開まで以下のような事業を推進してきた。

催する予定である。

【全体活動】① 研究会の実施② 会員限定無料セミナーの実施

11. おわりに
化学研究グループでは、今後も継続して、様々な排出48

研究活動概説 ● 化学研究グループ

RITE Today 2023

源を対象とする CO2 分離･回収技術開発を精力的に推し進めていく。化学吸収法では実用化されている化学吸収液のさらなる普及、高度化を目指す。固体吸収法では、2023 年度から始まる石炭火力燃焼排ガス向け 40tCO2/day 規模のパイロット試験を確実に実行するとともに、新たに開始している天然ガス火力燃焼排ガス向けの新規吸収材開発を着実に遂行する。DAC 技術開発については、2025 年大阪・関西万博での小型実証へ向け開発を加速する。膜分離法では、商用サイズモジュールの試作完成とそれを用いた実証試験計画立案を 2023年度に行い、開発フェーズへのステージアップを狙う。実ガス試験センターについては、2023 年度に詳細設計を行う計画である。国内 CO2 分離素材を研究する皆様が使いやすいセンターとなるよう、利用を予定いただく皆様から意見を広く集め設計へ反映させる。2024 年度
中のオープンを予定する。
最後に、化学研究グループの将来について述べる。各テーマにおける個々の研究課題に精力的に取り組み、実用化ステージに近いものは、スケールアップ検討や実ガス試験を通して早期の技術確立、社会実装を目指し取り組んでいく。低濃度の CO2 排出源にも対応できるよう技術開発を進める必要がある。脱炭素化に向けた持続可能開発シナリオで CO2 回収の寄与が大きく期待される DACCS などのネガティブエミッション技術にも力を注ぐ。CO2 濃度が低くなると、その分処理すべきガス量が増大し、また酸素濃度も高いため、今後はより低コストで劣化耐性の高い材料開発とそれに対応したシステム開発が重要であろう。これら技術開発を一層に加速させ、より省エネルギーで低コストが可能な CO2 分離･回収技術を早期に社会実装できるよう取り組んでいく。
分離・回収した CO2 の有効利用（Utilization）やそのために必要となる水素製造技術への取り組みも推進する。鉄鋼スラグや廃コンクリート等への CO2 炭酸塩固定化技術開発に加え、今後は、CO2 を燃料や化学原料にリサイクルする新たな探索研究にも力を入れていきたい。

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