◆

革新的CO2分離回収技術シンポジウム ◆二酸化炭素固体吸収材の研究開発
動向とRITEの取り組み
2022年2月2日（水）(公財)地球環境産業技術研究機構（RITE）
化学研究グループ
余語 克則

1CO2分離回収法の種類と特徴
分離法
吸収法
（吸収液）

吸着（収）
分離法
（固体）

膜分離法
（薄膜）

深冷分離法
（蒸留）

吸収剤・分離剤

技術概要

プロセス（企業, 研究機関）

物理吸収液

ガス分子を液体中に溶解させて成分分離する方法（CO2分圧が高い程有利）

Rectisol(Linde, Lurgi),
Selexol (UOP)

化学吸収液（アミン系）（Na/K炭酸塩系）

ガス分子とアミン/アルカリとの化学反応を利用（吸収材の種類によってＣＯ2分圧が低い場合（燃焼後回収）にも適用可）（ｱﾐﾝ系） KS液(MHI),
RN（RITE）, aMDEA(BASF),（Na/K炭酸塩系）
Benlield(UOP)

物理吸着（活性炭、ゼオライト）

・温度差（TSA）、圧力差（PSA）を利用して吸着・脱離・水の影響を受けやすく、前処理（除湿）エネルギーが大・中小規模向け

Zeolite-PSA（JFEスチール（C50
Projectで実施（高炉）、熱風炉で
過去商用運転）化学吸着/吸収（アミン担持無機多孔体,担持活性炭等）

化学吸収法と原理は同じ
多孔質担体にアミンを含侵またはアルカリ金属を担持させることで、再生エネルギーを低減

アミン担持固体吸収材（RITE/KHI : パイロット試験を実施予定）
TDI Research,Svante、
Climeworks ( DAC用）

化学吸収
炭酸塩系
（Caルーピング等）

Ca系では、酸化カルシウム(CaO)と炭酸カルシウム(CaCO3)を循環して再生サイクルを作ることで、燃焼後ガスからCO2を除去する（排ガスはCO2と水蒸気のみ）

HECLOT(ITRI)、
EUを中心にパイロット試験が実施されている（CEMCAP、
CLEANKER Projectなど）

有機膜
無機膜（ゼオライト膜、シリカ
膜等）

・圧力差を駆動力とする透過速度の違いによる分離（連続処理プロセス）
・原理的に高圧、高濃度ガスの処理に適する・装置が比較的小型で、構造がシンプル
・CO2回収純度を高めるのは困難

PRISM(Airprodct)
UOP(SEPAREX)、高SiCHAゼオライト膜（三菱化学）
DDR型ゼオライト膜（日本ガイシ）など

液化、蒸留、沸点の差
で分離

他の分離・回収法よりも設備費が高額、投入エネルギーが大
きい

CO2を含む産業ガス精製では実用化CCUS向けは未商用化

https://www.env.go.jp/earth/ccs/attach/mat03.pdf 等各種資料をもとに作成（酸素燃焼は範囲外とした）

2

TRL assessment and key technology vendors of the CO2 capture
technologies
TRL 2020

Solid (ad)sorbent/looping

KEY VENDORS

2020TRL

Fluor, Shell, KerrMcGee, Dow, Aker
Solutions

9

Pressure Swing Adsorption(PSA) /Air Liquide, Air

9

Vacuum Swing Adsorption(VSA)

Products, UOP

Physical solvent(Selexol, Rectisol)

UOP, Linde,
Liquide9

Temperature Swing Adsorption (TSA)

Svante5-7

Sorbent-Enhanced Water Gas Shift (SEWGS)

ECN

5Benfield process andvariants

UOP

Calcium Looping

Carbon Engineering

6-7

Sterically hindered
amine

MHI,
CSIRO,

Chemical Looping Combustion

Alstom5-6

Chilled ammonia
processGE

6-7

Electrochemically Mediated Adsorption

R&D only

1

Water-Lean solvent

Ion Clean Energy,
RTI, CHN Energy

4-7

Membrane

KEY VENDORS

2020TRL

Phase change
solvents

IFPEN/Axens

5-6

Amino acid-based
Solvent/Precipitating
solvents

Siemens, GE

4-5

Encapsulated
solvents

R&D only

2-3

Ionic liquids

R&D only

2-3

Enzyme Catalysed
Absorption

CO2 solutions

8

Liquid Solvent

KEY VENDORS

Traditional amine
solventsAir

9Toshiba,

6-9

Gas separation membranes

UOP, Air Liquide

9

Polymeric Membranes

MTR

7

Electrochemical membrane

FuelCell Energy

7

Polymeric Membranes / Cryogenic

Air Liquide, Linde

6

Separation Hybrid

Engineering, MTR

Polymeric Membranes / Solvent

MTR / University

Hybridof Texas

Room Temperature Ionic Liquid

R&D onlyfor natural gas processing

integrated with MCFCs

Ref.: Technology Readiness and Costs of CCS, Global CCS Institute, March 2021.

(RTIL) Membranes

4

2

3

RITEにおけるCO2分離回収技術の研究開発
2000

2005

2010

2015

2020

2025

2030

IGCC

高圧ガス
（2.4MPa）
膜組成・製膜法

膜材料開発

分離膜
高炉ガス
（22％-CO2)
アミン吸収液エレメント化・実ガス試験

大規模化、システム検討

二酸化炭素
二酸化炭素分離膜
分離膜モジュ モジュール実用化
ール研究開発 研究開発
事業

分子ゲート機能
CO2分離膜の技術研究開発二酸化炭素
分離膜システム
実用化研究開発

ESCAP®

用途展開（水素製造
プラント等）

産業利用

（新居浜）

ESCAP®

1 ton-CO2/day

（室蘭）

COCS
COURSE50

30 ton-CO2/day

Phase I STEP1

Phase I STEP2

PhaseⅡ

GI基金

高性能化

燃焼排ガ
ス
（13%-CO2）～3 kg–CO2/day

固体吸収材

大気
（400ppm）
固体吸収材（ラボ試験＠RITE）

二酸化炭素
固体吸収材等
研究開発事業

5 t–CO2/day

40 ton-CO2/day(ベンチスケール試験＠KHI） (パイロットスケール試験＠発電所）

先進的二酸化
炭素固体吸収材
実用化研究開発

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
基礎検討開始ムーンショット型
研究開発事業

大規模化
パイロット
試験
4

RITEにおけるCO2分離・回収技術（国プロ）
技術

適用先

CO2濃度

事業名

体制

期間
（現行
Phase)

膜

IGCC

40％
(2.4MPa)

CCUS研究開発・実証関連事業/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CO2-H2膜分離シ
ステムの研究開発

NEDO事業・MGM技術
研究組合

2021
～

吸収液

高炉ガス

22％

GI基金事業/製鉄プロセスにおける水素活用プロジェクト/外部水素や高炉排ガスに含まれるCO2を活用した低炭素技術
等の開発/化学吸収法によるCO2の分
離・回収技術／高性能吸収液の開発

NEDO事業
・日本製鉄
・RITE

2021
～

固体吸
収材

発電所

13％

CCUS研究開発・実証関連事業/CO2分離回収技術の研究開発/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

NEDO事業・KHI・RITE、
・名古屋大

2020
～

固体吸
収材

大気

400 ppm

ムーンショット型研究開発事業/地環境
球再生に向けた持続可能な資源循環を実
現/大気中からの高効率CO2分離回収・炭素循環技術の開発

NEDO事業
・金沢大
・RITE

2020
～

(石炭火力)

5

米国（DOE）でのCO2回収技術開発動向（固体吸着/吸収材）※
研究機関

材料

TDA Research Inc.

アルカリ化アルミナ吸
着剤

パイロット
0.5 MWe(～10 TPD)TDA社の開発したアルカリ化
アルミナ吸着剤のNCCCでの
実ガス試験

燃焼後
石炭

TDA Research Inc.

新規MOF系吸着剤

ラボ

MOF系新規吸着剤の開発

燃焼後石炭Chevron U.S.A.
Inc.、Svante, Inc.他

新規MOF系吸着剤

25TPD
（予定）

Svante社の新規MOF吸着剤およびシステムの実証試験（2022～2023の予定）

燃焼後
石炭、天然ガス

アミン系固体吸収材、MOF
系吸着剤の開発および組合
せ検討

燃焼後
セメント

Svante, Inc. 他

規模

アミン系固体吸収材、 ベンチ
MOF系吸着剤（0.1TPD）
VeloxoTherm™

特徴等

主適用先

（NGCC、SMR）

TDA Research Inc.、 メソポーラスカーボン
GTI、他
系新規吸着剤

パイロット（0.1 Mwe）

表面改質したメソポーラスカー
ボン系新規吸着剤の開発と実ガス試験による検証

燃焼前
IGCC

Rensselaer
Polytechnic
Institute 他

ラボ

MLD （分子層堆積技術）を用いた新規吸着剤/PSAプ
ロセスの開発燃焼後
石炭MLD処理を行ったゼ
オライト※2021 Carbon Management and Oil and Gas Research Project Review Meeting （August 2-31, 2021）

6

Svante社の固体吸収材（吸着剤）システム

燃焼後排ガス（CO2濃度4～14%）を用いた25TPDスケールの実証試験を予定（2022～2023）
https://netl.doe.gov/sites/default/files/netl-file/21CMOG_PSC_Freeman.pdf

7CCUS研究開発・実証関連事業／CO2分離回収技術の研究開発／
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～FY2019（基盤技術開発）

FY2020

FY2021

FY2022

FY2023

FY2024パイロット試験（40 t/day）

パイロット試験設
備詳細設計
パイロット試験設備製作★
7月着工

実ガス試験・プロセス評価
ベンチスケール試験（～5 t/day)

改造・効率改善

撤去
材料開発

性能向上のための材料改良

材料の評価・改良

試験用材料提供
製造プロセスの最適化
試験用材料製造プロセス開発ラボスケール試験(～3 kg/day)

シミュレーターの高精度化と最適運転プ
ロセスの検討

材料製造方法の改良・技術確立
サプライチェーン構築
シミュレーターの改良

使用環境等に応じた性能予測8

シミュレーターの構築とプロセス性能予測ベンチ試験装置（移動層）シミュレータ

吸収

S2

吸着量

B1

40 ℃ (計算値)
40 ℃ (実験値)
50 ℃ (計算値)
50 ℃ (実験値)
60 ℃ (計算値)60 ℃ (実験値)
圧力

数式化の例
IP1,i  exp( IP2,i / Ts )  Piwi =1 +  (IP3,k  exp( IP4,k / Ts )  Pk )
k

S1
S5

再生
B2

性能予測と最適化
吸収量 [t-CO2/day]

シミュレーションモデル構築

実験値
計算値
循環量 [m3/h]

S9

S4

乾燥
S7

S8
B3

再生エネルギー[GJ/t-CO2]

実験データの解析・数式化

循環量 [m3/h]＜進捗状況＞
・ 移動層シミュレーションを構築・精度向上①シミュレーションによるベンチスケール試験レベルの最適運転条件検討が可能②実験的に観測が困難な装置の詳細な挙動の把握＜今後の予定＞・ 更なる予測精度の向上（実機規模でのシミュレーション技術確立）

9ラボスケール固定層試験： 装置概要

真空ポンプ

気化器

1. 吸着

2. 洗浄

3. 脱着

オフガス

オフガス

低温スチーム吸着カラム×3
φ43×500mm

CO2メーター

露点計
ラボスケール連続回収装置（1kg/d）

N2
N2
CO2

冷却器
* 回収ガス・オフガス中の水蒸気凝縮用

CO2
原料ガス加湿/脱離スチーム

CO2

ガスメーター
高純度
CO2

RITEのラボスケール固定層試験装置（～3kg/day)◎ 操作パラメータ
・ 運転温度・ 洗浄時間・ サイクル時間
・ 再生スチーム量・ 供給ガス湿度

フィードガス（CO2, N2, H2O）

製品ガスの
一部を利用

製品ガス
(CO2)

RITE固体吸収材の性能ポテ
ンシャルを最大限に引き出す最適運転条件を精査
10

計算によるプロセス開発の効率化

分離回収エネルギー [GJ/t-CO2]

実験的に判明した最適な運転条件のラボ試験結果
回収率:≧90%, 純度:≧99%, 回収量:1 kg/d,

再生用蒸気エネルギー: 1.4 GJ/t-CO2

14％低減
計算的に判明した最適な運転条件のラボ試験結果
回収率:≧90%, 純度:≧99%, 回収量:1 kg/d,
再生用蒸気エネルギー: 1.2 GJ/t-CO2

計算によって実験的に発見するのが困難な最適条件を見つけ出すことが可能になった
時間や薬品の節約による環境にやさしいプロセス開発
現在、移動層ベンチ試験装置およびパイロット試験装置の最適条件を検討中
T. Kinoshita, K. Yogo, Simulation-Based Optimization of Fixed-Bed Continuous CO2 Capture Process with an Amine-Impregnated Solid
Sorbent, Ind. Eng. Chem. Res. 60 (2021), 9906−991411固体吸収材開発：目標達成までのロードマップ（基盤技術開発）
項目

FY2010～FY2014（実用化研究） （スケールアップ・実ガス試験）
FY2015～FY2019

材
料
開
発

材料の大規模製造技術確立（～1L）（～15m3）

シ
ス
テ
ム
開
発
内
容

FY2020～FY2024（100m3～）スケールアップ（～8倍規模）2030頃

制度的仕組み
の導入
＋

大規模
CCS
3,000
t/day
石炭火力プラント（ラボスケール：～3kg/day）（ベンチスケール：～７ t/day）（パイロットスケール：40 t/day）

固定層基礎試験
基本データ・特許取得

移動層適用検討
効率改善

移動層実ガス試験（石炭火力発電所）

用途展開（閉鎖/宇宙空間、大気からの回収、その他発生源（LNG火力等）

12

大気中からのCO2回収(Direct Air Capture)の可能性 ?
DACの利点：大気はどこにでもある…
貯留サイトの直上、Utilization設備に隣接等、DAC装置はどこに設置しても良い⇒エネルギーコストが安い場所で実施可能

DIAGRAM BY JOE ZEFF, NATIONAL GEOGRAPHIC

13

The role of carbon dioxide removal in climate change mitigation.

出典：The Emissions Gap Report 2017 UNEP 2017.

2100年で20ＧtのNegative emission（DACCS*、BECCS**など）が必要:*Direct Air Capture with Carbon Storage, **Bioenergy with Carbon Capture and Storage

14

シナリオ想定と再エネ比率 (2050年)
シナリオ名

再エネ
コスト

参考値のケース
*1

原子力比率

水素コスト

完全自動運転(ｶｰ･ﾗｲﾄﾞｼｪｱ)

CCUS(貯留ﾎﾟﾃﾝｼｬﾙ)

電源構成に占める
再エネ比率

10%

54%
(最適化結果)0%

ほぼ100%(シナリオ想定)

標準コスト①再エネ100%

標準コスト②再エネイノベ

低位コスト③原子力活用*2

10%

標準想定（完全自動運転車実
現・普及想定せず）

20%
水電解等の水
素製造、水素液化設備費：半減④水素イノベ⑤CCUS活用

国内貯留：
91MtCO2/yr、
海外への輸送：235MtCO2/yr

10%

53%
(最適化結果)47%(最適化結果)国内：273MtCO2/yr、
海外：282MtCO2/yr

標準コスト

63%
(最適化結果)

標準コスト
⑥需要変容

国内91Mt、
海外235Mt

44%(最適化結果)2030年以降完全自動運転実現・普及し、ｶｰ・
ﾗｲﾄﾞｼｪｱ拡大、自動車台数低減により素材生
産量低下

51%
(最適化結果)※需要サイドの変化については、カーシェアリング以外の要素も踏まえた更なるシナリオ分析を継続する。

*1：DAC無しでは実行可能解が無く、全てのシナリオでDACが利用可能と想定*2：原子力活用シナリオは別途、比率50%まで分析を実施

出典：秋元（システム研究グループ）15

日本の部門別GHG排出量（2050年）
1400

DACS

シナリオ分析の結果：2050年カーボンニュートラル達成には
2億トン/年程度のDACCSが必要

1200

プロセス起源CO2
土地利用起源CO2
その他エネ転部門

800
発電部門

2013年比
▲63%

600

民生部門
その他国内運輸部門

400

国内航空部門道路交通部門200
その他産業部門
化学部門

0

紙パルプ部門-200

セメント部門

2015

⑥需要変容

⑤CCUS活用④水素イノベ

③原子力活用

②再エネイノベ①再エネ100%

参考値のケース

鉄鋼部門-400

海外クレジット活用ケース

GHG排出量 [MtCO2eq/yr]

1000

CO2以外のGHG

・「海外ｸﾚｼﾞｯﾄ活用ｹｰｽ」は海外ｸﾚｼﾞｯﾄでｵﾌｾｯﾄ
・それ以外のケースではNETsでｵﾌｾｯﾄ

2050✓ 世界の限界削減費用均等化の「海外クレジット活用ケース」では、日本の2050年の正味GHG排出量は2013年比▲63%に留まる（海外に、国内▲63%を超える排出削減に対応する排出削減費用以下の、植林、BECCS、DACCS等のオプションが十分存在すると推計されるため）。
✓ その他のケースでは、いずれもDACCSの活用が見られる。（CO2以外のGHG、プロセス起源CO2排出量のオフセットも必要）
出典：秋元（システム研究グループ）
16

DACの利点
DACの現状：・エネルギー多消費・高コスト
・BECCS、植林・再植林（AR）より
土地面積と水使用量が極めて小食糧生産との土地競合の問題や生物多様性への悪影響を抑制できる可能性がある。

http://www.climeworks.com

17

DACの海外先行事例
Climeworks
Switzerland

Carbon Engineering
CanadaGlobal Thermostat
USA

企業名

吸収材

所要エネルギー・コスト

Climeworks

アミン系固体吸収材

9.0GJ/t‐CO2（熱）, 450kWh/t‐CO2（電力），600$/t‐CO2

Carbon Engineering

KOH/Ca(OH)2水溶液

5.3 GJ/t-CO2（熱）, 366 kWh/t-CO2（電力），

Global Thermostat

アミン系固体吸収材

4.4 GJ/t-CO2（熱）, 160 kWh/t-CO2（電力），150$/t‐CO2⇒エネルギー・コストに課題

各社公開情報，ICEF「Direct Air Capture of Carbon Dioxide]18

海外のDAC企業の大規模化の動き**各企業HP,各種資料よりRITE作成

企業
CarbonEngineering(Canada)

実施場所

Project（協力企業）

CO2回収量

適用先

期間

米国

PermianBasin inWest Texas

Occidental Petroleum
1PointFive

100万t/y
設計中

EOR/地中貯留2022に建設開始、2024年後半開始予定（世界初の100万t/y
DACプラント）

英国North-East
ScotlandDreamcatcher Project（Storegga）

50～100万t/y
設計中

Acorn CCSプ
ロジェクトとの連携

2021 FS
2022 詳細設計
2026年までに稼働

AtmosFUEL Project(LanzaTech UK、British
Airways、Virgin Atlantic)

Climeworks(Swizerland)

カナダ

Squamish,
BritishColumbia

Direct Air Capture
Innovation Center(BBA)

不明（操作,実験用1,250m2の建物）

DACとAIRTO FUELS プ
ロセスの完全
統合

まもなく稼働？
隣接パイロットプラ
ントで2015年から
DAC、2017年から燃
料変換

アイス
ランド

Hellisheiði
Geothermal
Power Plant

Project Silverstone(Carbfix, ON Power)

7万ton圧入済
計画34,000t/y

地中（玄武岩層）貯留2012 Pilotスケール
開始、新Plant 2025
稼働予定

Project Orca
(Carbfix)

4,000t/y(現状
世界最大）
不明

HerøyaKoperniks(Power-to-X)
Project(Snnfire, INERATEC)

Magallanes(チリ南のパタゴニア地方）

Haru Oni Project(Porsche, Siemens
Energy, Enel Green Power,
ENAP, ExxonMobil)

1ユニット当たり2,000t/y

ドイツ
スウェー
デン

GlobalThermostat(USA)

1億L/yのJet
燃料

チリ

Dresden2021 9月～Orca稼働
FT合成(Norsk e-Fuel)eFuel合成
（MTG）

2023年
2026年
予定

1000万L
1億Ｌ

2022 13万L
2024 5500万L
2026 5.5億LのeFuel製造

19

DAC米国DOEでのDACプロジェクトの動向

分離回収技術: 固体吸収材 19, 膜 4, 吸収液 1, ハイブリッド 1、電気化学的1スケール: ベンチ 5, ラボ 21
Ref.: Dan Hancu@2021 Carbon Management and Oil and Gas Research Project Review Meeting (August 18, 2021)

20

Susteon(2018年設立@ノースカロライナ州)：a new player ?
①Bench-Scale Development of a Novel Direct Air Capture Technology Using High-Capacity Sorbents

・alkali-based sorbent materials, 再生生可能電力との直接統合
・スケールアップのために新しい製造技術や特別な材料サプライチェーンを必要としない
cost 目標:＜$75/ton CO2.

②Direct Air Capture of CO2 Using Low Regeneration Temparature Sorbents（PROJECT PARTNERS: University of Wyoming、SoCalGas）
・ 低温再生可能な吸収液(liquid (IL)- catalyzed sorbents)の開発
・ 80～90℃でのCO2脱離性能を大幅向上（ラボ試験）
cost 目標: ＜ $100/ton CO2.
③Svante（前述）とのコラボレーション

https://susteon.com/projects/21

国内のDAC技術開発：

出典：内閣府HP

2222

「ムーンショット型研究開発事業／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」（1）温室効果ガスを回収、資源転換、無害化する技術の開発(NEDO HP等から作成）
研究開発プロジェクト

委託先（再委託 or 共同実施）（表中敬称略、PMの五十音順）

DAC方式

Utilization① 電気エネルギーを利用し大気CO2を固定するバイオプロセスの研究開発

産業技術総合研究所（PM:加藤 創一郎）
東京工業大学、名古屋大学

電気利用CO2固定（人工合成微生物）

ポリマー原料、燃料等② 大気中からの高効率CO2分離回収・炭素循環技術の開発

金沢大学（PM:児玉 昭雄）
地球環境産業技術研究機構(RITE)

ハニカムローター（金沢大)
固体吸収材（RITE）

FT合成燃料③ 電気化学プロセスを主体とする革新的
CO2大量資源化システムの開発

東京大学（PM：杉山 正和）
大阪大学、理化学研究所、
宇部興産（株）、清水建設（株）、
千代田化工建設（株）、古河電気工業（株）

・物理吸着（清水建設）
・電気化学的CO2富化（大阪大学）

エチレン等④ C4S*研究開発プロジェクト

東京大学（PM:野口 貴文）
北海道大学

廃コンクリート（カルシウム溶液）

炭酸カルシウ
ムコンクリート⑤ 冷熱を利用した大気中二酸化炭素直接回収の研究開発名古屋大学（PM:則永 行庸）
東邦瓦斯（株）、東京理科大学

Cryo-DAC用吸収液(冷熱活用CO2昇華）ーーーー⑥ 大気中CO2を利用可能な統合化固定・反応 (quad-C system)の開発

東北大学（PM:福島 康裕）
大阪市立大学、（株）ﾙﾈｯｻﾝｽ･ｴﾅｼﾞｰ･ﾘｻｰﾁ

層状化合物（東北大）
CeO2(大阪市立大）促進輸送膜（RER）

尿素誘導体
等

⑦ “ビヨンド・ゼロ”社会実現に向けたCO2
循環システムの研究開発

九州大学（PM:藤川 茂紀）
熊本大学、北海道大学

シリコンゴム（PDMS）薄膜
（九州大）

炭素燃料

⑧ 資源循環の最適化による農地由来の温室効果ガスの排出削減

東北大学（PM:南澤 究）
農業・食品産業技術総合研究機構、東京大学（N2O削減技術）

ーーーー*C4S:Calcium Carbonate Circulation
System for Construction(建設分野の

炭酸カルシウム循環システム)23

ムーンショット目標4 採択テーマ②
大気中からの高効率CO2分離回収・炭素循環技術の開発【実施内容】

国立大学法人金沢大学
公益財団法人地球環境産業技術研究機構

1．大気中からの高効率CO2回収（Direct Air Capture）技術開発→RITE固体吸収材の適用、金沢大デシカントローター技術の知見の適用

2．炭素循環のためのCO2変換技術開発（液体炭化水素燃料合成）→膜反応器による高効率化
3．液体炭化水素燃料適用性、システム全体のLCA評価→ユーザー企業と連携

2030年までのKPI
2029年度：CO2変換反応に適用可能な純度のDAC技術を確立。回収CO2を原料として液体炭化水素燃料を高効率で製造可能なCO2変換技術を開発。このDAC＆CO2変換システムに対するライフサイクルアセスメン
ト評価を行い、その正味のCO 削減効果を検証し、有効な地球温暖化問題対策であることを確認。
２

出典: https://www.nedo.go.jp/activities/ZZJP_100161.html

24

DAC技術開発スケジュール
2020～2024年度（基盤技術開発フェーズ）
材料・システム開発

2025以降（パイロット試験（予定））
大規模実証

空気（CO2 400 ppm）

CO
CO22
CO2

CO2回収後空気開発項目

大規模実証による検証項目

・DAC用新規吸収材の開発

・数t/dのCO2を大気から直接回収し、CO2変換反応・圧損(送風動力)の低減に適用可能な純度のDAC技術の確立

・装置の小型化・吸収材や装置の耐久性の評価

・高効率プロセス開発(季節や温湿度、設置場所などの影響評価)

小規模装置の技術確立

地球温暖化問題対策として有効なDACシステムの構築に目途

25

まとめと今後の展開
１．固体吸収法 （石炭火力ガス）
・昨年度より実ガス試験フェーズを開始、今年7月にパイロット試験装置を着工（KHI）.
・パイロット試験用固体吸収材の製造とともに今後の大規模化・実用化に向けて、材料/製造技術の改良を実施中（RITE）.
・移動層ベンチスケール試験結果を活用しシミュレーターを高精度化（誤差10％以内）、
今後パイロット試験装置の運転条件の検討に活用予定.

２ 固体吸収法 （DAC: Direct Air Capture）
・ムーンショット型研究開発事業においてDACに適した材料探索とシステム検討を実施中.
・小規模ラボ試験装置において材料評価を開始、劣化耐性の高い候補材料を開発.
・民間企業との連携体制を構築し、大規模化に向けた装置を開発中.
・既に海外の企業ではCarbon Engineering 、Climeworks、Global Thermostatが大規模化を進めており、新規参入も多い。日本でも早期大規模化・実証が必要.
３ 今後の展開・固体吸収材は非水系吸収液とともに省エネルギー型のCO2回収技術として注目されている。
今後、開発した技術をもとに、様々なCO2排出源への適用可能性も検討していく予定.
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謝辞：
本研究開発は、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）から受託した「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」 および「ムーンショット型研究開発事業/地球環境再生に向けた持続可能な資源循環を実現/
大気中からの高効率CO2分離回収・炭素循環技術の開発」により実施された。

ご清聴をありがとうございました。
Research InstituteofInnovative Technology for the Earth27