◆ 革新的環境技術シンポジウム 2022 ◆「カーボンニュートラル達成に向けた新たなCO2分離回収技術開発への取り組み」
2022年12月7日(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

内容
• RITEのこれまでのCO2分離回収技術開発状況（分離膜、固体吸収材）• グリーン成長戦略とグリーンイノベーション基金事業
でのRITEの新たな取り組み• カーボンニュートラルの達成に向けた海外のDAC（Direct Air Capture）技術開発の動向とムーンショット
事業でのRITEの取り組み• まとめ
2

RITEにおけるCO2分離回収技術の研究開発
2000

高圧ガス
（2.4MPa）

2005

アミン吸収液

2015

2020

2025

2030

IGCC
ポリイミド膜
（常圧用）

分離膜
高炉ガス
（22％-CO2)2010

膜組成・製膜法

膜材料開発

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®
（新居浜）

ESCAP®
（室蘭）

用途展開
（水素製造
プラント等）

産業利用

1 ton-CO2/day

COCS
COURSE50（熱風炉排ガス）

30 ton-CO2/day

Phase I STEP1

Phase I STEP2（石炭火力燃焼排ガス）

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
3
試験

RITEにおけるCO2分離・回収技術開発（国プロ）
技術

CO2濃度

事業名

IGCC

40％
(～3MPa)

NEDO事業・MGM技術研究組合

2021～

ブルー水素・
アンモニア製造

カーボンリサイクル・次世代火力発電事業/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たCO2-H2膜分離システムの
研究開発

吸収液

高炉ガス

22％

グリーンイノベーション基金事業／製鉄プロセスにおける水素活用プロジェクト／高炉を用いた水素還元技術の開発／外部
水素や高炉排ガスに含まれるCO2を活用した低炭素化技術等の開発／C-2: CO2の分離・回収技術

NEDO事業
・日本製鉄
・RITE

2021～

固体吸
収材

発電所
(石炭火力)

13％

カーボンリサイクル・次世代火力発電事業/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/地球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・MHIエンジ

2020～

固体吸
収材

天然ガス火
力

3～5％

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／低圧・低濃度ＣＯ2分離回収の低コスト化技術開発・実証／天然ガス火力発電排ガスからの大規模CO2分離回収技術開発・
実証／天然ガス燃焼排ガスからの低コストCO2分離・回収プロ
セス商用化の実現

NEDO事業・千代田化工
建設
・JERA
・RITE

2022～

吸収液
吸着剤
分離膜

各種燃焼排
ガス

10％以下

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／低圧・低濃度ＣＯ2分離回収の低コスト化技術開発・実証／
ＣＯ2分離素材の標準評価共通基盤の確立

NEDO事業
・産総研
・RITE

2022～

分離膜

適用先

体制

期間
(現行Phase)（2022～名称変更）（2022～名称変更）

4カーボンリサイクル・次世代火力発電事業：
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〈概要〉
・高圧ガスからCO2を分離･回収するのに有効な分離膜技術（分子ゲート膜：
高密度のアミノ基を有するデンドリマーを用いた高性能CO2分離膜材料）を用いた、膜モジュールおよび膜分離システムの実用化研究〈適用先〉①IGCC（CO2/H2分離） 「火力発電、工程ガス、CO2濃度が10%を超えるガス」②水素製造プラント（CO2/H2分離） 「化学産業、工程ガス、CO2濃度が10%を超えるガス」〈用途〉①液化＋貯留②Utilization（アルコール合成等）

膜分離システム

適用先①：CO2分離回収型IGCCシステム

膜分離システム

適用先②：水素製造プラント

5

分離膜（分子ゲート膜）について＜従来のCO2分離膜＞

CO2＜分子ゲート膜（保有技術）＞
H2の透過を阻害し、CO2を選択的に透過する機能膜

H2

膜断面

H2に対するCO2選択透過性（分離係数：α）
α < 1 （分子ふるい性膜）～ 10 （溶解選択性膜）

供給側
高圧
圧力

低圧
透過側

分子サイズ(nm)
H2 ＜ CO2 ＜ N2 ＜ CH4
0.29
0.33
0.36 0.38

低いCO2/H2選択性⇒適用困難※高圧条件での吸水性維持のためカルボキシル基導入※分離性能向上のため
炭酸塩（炭酸セシウム）
添加

高いCO2/H2選択性＋高い耐圧性⇒高圧ガス（IGCC、水素製造）からの分離に適している。
6

分離膜技術の研究開発の流れと事業の範囲
前事業

現行事業の範囲

計画中

要素技術開発製造技術開発実証・実用化①膜材料開発②エレメント作製技術開発①CO2分離性能・耐久性向上

エレメント構造改良②スケールアップ

膜モジュール(膜エレメント＋収納容器)

膜分離システムの実証・
実用化

IGCC

連続製膜

膜エレメント

システム検討

水素製造プラント• 幅広連続製膜• 膜モジュール※のスケールアップ• CO2排出源および用途に適した膜分離システムの基本設計• 実機膜モジュール、シス
テムの製造• 実ガス性能評価、システ
ム検証

スイープ式膜エレメント• 連続製膜技術• エレメント構造の改良• 膜エレメント製作技術（スイープ式）• 膜素材開発• 膜組成最適化

7

カーボンリサイクル・次世代火力発電事業：
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【目的】 固体吸収材の性能向上及び大量製造技術、プロセス検討を可能とするCO2分離・回収
各工程のシミュレーション技術等、CO2固体吸収法に関する基盤技術の開発

倉庫保管

5t/day)【これまでの成果と今後の予定】
パイロットスケール試験（2023～2024年度）に向け、100m3スケールで固体吸収材の製造を実施
材料改良検討（特許2件出願）、シミュレーターの精度向上及び効率的な運転プロセスの検討を実施⇒ 今後、パイロットスケール試験用材料の製造を完了し、実用化に向けて製造プロセスの最適化検討を実施

8

CCUS研究開発・実証関連事業：
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～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9

グリーンイノベーション基金： グリーン成長戦略の政策ツールの一つ
グリーンイノベーション基金事業の基本方針（概要）https://www.meti.go.jp/policy/energy_environment/global_warming/gifund/index.html

11高性能吸収液の開発
COURSE50 Phase I（2008～2017）〃 Phase II（2018～2021）

GI基金事業等（2021～2029）（水溶液系吸収液）
RN-1~4（新規混合溶媒系吸収液）（混合溶媒系吸収液）
RN-X
RN-5,6RN-7➢
1.6
GJ/t-CO✓ 非水溶媒の利用技術
2を確実にする吸収液開発✓ 2.0 GJ/t-CO2の性能（新規有機溶媒探索、組成検討、を開発し、1.6 GJ/t新規CAT-LABによるプロセス検討）
CO2の性能に到達✓ 標準液（MEA液*）➢ 水素還元高炉製鉄排ガス（CO2濃度より優れる✓ 触媒との相乗効果変動）に対応した吸収液開発
・劣化耐久性を確認
・金属腐食性➢
金属腐食性に対する技術開発✓ 金属腐食性低下
小型連続試験装置（CAT-LAB）

1 t/d-CO2
規模（CAT-1）30 t/d-CO2規模（CAT-30）
2.3 GJ/t-CO2達成

商用機ESCAP®**
市村地球環境産業賞を受賞

適用先：製鉄排ガス
石炭火力燃焼排ガス（120t/d）（143t/d）* MEA液：モノエタノールアミン水溶液** ESCAP ® ：日鉄エンジニアリング㈱の省エネ型CO2回収設備

実ガスベンチ試験➢ 吸収液性能実証➢ ガス中不純物影響
評価➢ プロセス要素技術
開発
パイロット
プラント試験

社会実装➢ 水素還元高炉との連動試験による
技術実証

10

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【研究開発項目】 低圧・低濃度CO2分離回収の低コスト化技術開発・実証
採択テーマ

実施者(*幹事企業)

開発内容

適用先

研究開発内容① 天然ガス火力発電排ガスからの大規模CO2分離回収技術開発・実証
1.

天然ガス燃焼排ガスからの低コストCO2分離・回収プロセス商用化の実現• 千代田化工建設株式会社*• 株式会社 JERA
• 公益財団法人地球環境産業技術研究機構

固体吸収材• 天然ガス火力発電

研究開発内容② 工場排ガス等からの中小規模CO2分離回収技術開発・実証

2.

工場排ガス等からの中小規模CO2分離回収技術開発・実証• 株式会社デンソー

電界式CO2回収技術（電圧印加による吸脱着）

• 工業炉

3.

革新的分離剤による低濃度CO2分離システムの開発• 昭和電工株式会社*• 日本製鉄株式会社

柔軟型PCP（多孔性配位高分子, MOF)• 鉄鋼• 石油化学4.

分離膜を用いた工場排ガス等からのCO2分離
回収システムの開発• 住友化学株式会社*• 株式会社 OOYOO （ウーユー)

CO2分離膜

• 工場排ガス

5.

Na-Fe 系酸化物による革新的CO2分離回収技術の開発• エア・ウォーター株式会社*• 戸田工業株式会社• 国立大学法人 埼玉大学

Na-Fe系酸化物• 工場排ガス（ボイラー等）6.

LNG未利用冷熱を活用したCO2分離回収技
術開発・実証• 東邦瓦斯株式会社*• 国立大学法人東海国立大学機構 名古屋大学

Cryo-Capture®（化学吸収法と冷熱利用技術）• 工場排ガス（ガスエンジン等）

CO2分離素材性能や耐久性の標準評価法• 低圧・低濃度
CO2ガス

研究開発内容③ CO2分離素材の標準評価共通基盤の確立
7.

CO2分離素材の標準評価共通基盤の確立• 国立研究開発法人 産業技術総合研究所*• 公益財団法人 地球環境産業技術研究機構

12

CO2分離回収技術開発を行うグリーンイノベーション基金
プロジェクトと既存事業との関係性*現在はカーボンリサイクル・次世
代火力発電等技術開発

出典：産業構造審議会グリーンイノベーションプロジェクト部会エネルギー構造転換分野ワーキンググループ（第6回）「CO2の分離・回収等技術開発」プロジェクトの研究開発・社会実装の方向性2021年9月、経済産業省

13

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【研究開発内容①】天然ガス火力発電排ガスからの大規模CO2分離回収技術開発・実証

天然ガス燃焼排ガスからの低コストCO2分離・回収プロセス商用化の実現
事業の目的・概要（1）天然ガス利用のカーボンニュートラル化に向けて、ガスタービン排ガスからの低濃度CO2分離回収コストの低減を実現できる固体吸収材をコアとする国産技術を開発する。
（2）低コストプロセスを構築し、早期の社会実装につなげるため、商用化を念頭に置いたベンチ試験、実ガス実証試験による技術実証を行う。

実施体制

事業規模など※太字：幹事企業

千代田化工建設株式会社、株式会社JERA、公益財団法人地球環境産業技術研究機構(RITE) 事業規模：約100億円
 支援規模*：約87億円*インセンティブ額を含む。今後ステージゲートでの事業進捗などに応じて変更の可能性あり
補助率など：委託→2/3補助（インセンティブ率は10％）

事業期間2022年度～2030年度（9年間）

事業イメージ
固体吸収材

吸収材開発

プロセス開発

実ガス実証

CO2

排ガス

天然ガスタービン

CO2分離・回収プロセス

化学品、燃料等
CO2利用プロセス(検討中)

天然ガス燃焼排ガスからのCO2分離・回収プロセスの概念図

2022

2024

2030

2026
ステージゲート1

吸収材の開発新規固体吸収材の開発
ベンチ試験
及びラボ試験
性能確認・エンジニアリングデータ取得

ステージゲート2

実ガス実証試験
全体システム検討、長期運転実証14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【研究開発内容③】CO2分離素材の標準評価共通基盤の確立

CO2分離素材の標準評価共通基盤の確立
事業の目的・概要
a. 実ガスを用いた標準評価法の策定：実ガス試験センターを設置・運営し、各種分離素材の標準評価法の策定を行う。
b. 革新的分離素材開発に向けた標準評価法の確立：新規開発された革新的分離素材（吸収液・吸着剤・分離膜）の中立かつ横並びの評価を可能とする、標準ガスを用いた標準評価法を開発する。
c. 耐久性評価手法の開発：分離素材ごとの劣化要因を整理し、その特性に基づいた加速劣化試験法を構築する。同試験法により予測される性能と実ガスを用いた耐久性試験結果を比較し、その妥当性を検証する。
d. データベースの構築と標準評価法の普及：上記の評価結果を蓄積・拡充したデータベースを構築し、国際標準化に向けて標準評価法の普及を図る。
※太字：幹事企業

実施体制

事業規模など

国立研究開発法人産業技術総合研究所
公益財団法人地球環境産業技術研究機構（RITE）

 事業規模 ：約23.5億円
 支援規模：約23.5億円*
 補助率など：委託

事業期間2022年度～2030年度（9年間）

事業イメージ
CO2分離素材の標準評価共通基盤
Stage 0

素
材
・
要
素
技
術
開
発

Stage 1 標準ガスによるスクリーニング(ラボレベル～10kg-CO2/day)
標準ガスを用いた標準評価法のb 設計・構築，
標準評価法のデータを活用した
簡易シミュレーション技術開発

Stage 2 実ガス評価試験と耐久性評価(～100kg-CO2/day)a

実ガスを用いた標準評価法の策定（実ガス試験センターの設置・運営）

d データベースの構築、標準評価法の普及
c

加速劣化試験法の開発

b プロセスシミュレーション, c 妥当性検討

連携・協力

研究開発内容①,②Stage3 実証試験 Stage４商用化(～数百t-CO2/day) (数千t-CO2/day)

パ
イ
ロ
ッ
ト
実
証

実
規
模

15

CO2分離技術に関する国際試験センターネットワーク
International Test Center Network (ITCN)
CO2分離回収技術の研究開発を推進する世界各地の施設のグローバル連合
米国NCCC (National Carbon Capture Center)とノルウェーTCM (Test Centre Mongstad)が共同で2012年に設立
RITE：2017年加入
目的：
CO2分離回収技術の商業化を加速させる知識・情報の共有
特に、CO2回収技術を組込んだ発電やプロセスのコスト削減を可能にする次世代技術活動：
会合を年１回開催（GHGTやPCCCの会議開催時）
2022.10 仏リヨン
GHGT-16開催に合わせて開催、日本の活動状況を報告

年次総会＠京都（2019）

16

ITCNの実ガス試験センター： 13 Partner
National Carbon
Capture Center(NCCC)* SaskPower
Shand power
station* Energy
Environment
Research Center(EERC)

Applied Energy
Research(Uky-CAER)

Test Centre
Mongstad(TCM)

SINTEF* E.OnWilhelmshavenpower plant

国

米国

カナダ

米国

米国

ノルウェー

ノルウェー

ドイツ

運営

Southern
Company

SaskPower

North Dakota
大学

Kentucky大学

Gassnova

（独立研究
組織）

E.On

2009

2015

-

2008

2009

2010

2012

石炭火力／
天然ｶﾞｽﾎﾞｲﾗｰ

石炭火力

-

石炭火力

天然ｶﾞｽ火力／
石油精製工場

燃焼炉（天然
ｶﾞｽ、石炭等）

石炭火力

~ 20

120

-

14 (0.7MW)

300, 55~ 0.0570

液、固体、膜液-

液

液、固体、膜液，膜液

Translational
Energy ResearchCentre(TERC)

Huaneng’s Clean
Energy ResearchInstitute

KIER Hadong
and Boryenong
Project

CSIRO Loy Yang
& Tarong Test
Centers

CSIRO
Vales Point
Pilot Plant

CO2CRC
Otway
Research Project

RITE（GI基金事業）

国

英国

中国

韓国

豪州

豪州

豪州

日本

運営

Sheffield大学

中国華能集団

KIER

CSIRO

CSIRO

CO2CRC

RITE

2019

2010

2013

2005

2012

2019

2022

燃焼炉（天然
ｶﾞｽ、石炭等）

石炭火力

石炭火力

石炭火力

石炭火力

天然ガス分離天然ガス
ボイラー

評価規模 t/d

1

360

200 (10MW)

1

1

-

0.1

技術対象

液

液

固体

液

液、固体

（燃焼前技
術）

液、固体、膜

設立又はPJ開始
排出源
評価規模 t/d
技術対象

設立又はPJ開始
排出源

17

RITE内への実ガス試験センターの設置、運営

RITE内に天然ガス燃焼パッケー
ジボイラーを設置：
実ガス試験センターとして、・共通基盤としての標準手法策定
・材料の評価・分析の支援（開発項目①、②とも連携予定）*産業構造審議会グリーンイノベーションプロジェクト部会エネルギー構造転換分野ワーキンググループ（第6回）資料

18

CO2分離素材の標準評価共通基盤の確立：体制
経済産業省
技術・社会実装推進委員会
主催：NEDO
参画メンバー：AIST、RITE、早大、京大、広大
オブザーバー：METI

NEDO

プロジェクトリーダー：
産総研 化学プロセス研究部門
遠藤明

CO2分離素材の標準評価共通基盤【産業技術総合研究所(AIST)】【地球環境産業技術研究機構(RITE)】

研究開発項目①「CO2分離素材の標準評価法の策定」
研究開発項目②（参考）「標準ガスおよび実ガスを用いた統一的な性能評価法の確立」研究開発項目③（参考）「国際標準化」※②③は2025年度以降に実施予定

研究開発項目①「CO2分離素材の標準評価法の策定」
研究開発項目②（参考）「標準ガスおよび実ガスを用いた統一的な性能評価法の確立」研究開発項目③（参考）「国際標準化」※②③は2025年度以降に実施予定

標準評価法策定方針の協議、
データベースの共有等

CO2の分離回収等技術開発プロジェクト
研究開発内容[1]天然ガス火力発電排ガスからの大規模CO2分離回収技術開発・実証[2]工場排ガス等からの中小規模CO2分離回収技術開発・実証

NDAを締結して、
連携・協力

再委託
早稲田大学
研究開発項目①「CO2分離素材の標準評価法の策定」
研究開発項目②（参考）「標準ガスおよび実ガスを用いた統一的な性能評価法の確立」

京都大学
研究開発項目①「 CO2 分 離 素 材の標準評価法の策定」

広島大学
研究開発項目①「 CO2 分 離 素 材の標準評価法の策定」

プロジェクト推進協議会
研究開発推進のための助言、サポート（プロジェクト実施の意思決定機関ではない）
メンバー：AIST・RITE、エンジメーカー、
素材メーカー、大学等

19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

20

DAC装置の稼働状況
DAC global operating capacity, 2010-2021

DAC plants in operation worldwide

Orca(Climeworks)

昨年度までに世界で8,000t-CO2/yのDAC装置が稼働している
出典：Direct Air Capture A key technology for net zero IEA（April ２０２２）

21

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：昨年度シンポジウム資料をアッデート

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 (2035年までに70基(最大135基)を計画）

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

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

Project Orca(Carbfix)

4,000t/y(現状世界最大）
3.6万t/y2012 Pilotスケール
開始
2021 9月～Orca稼働
1年半～2年後Maｍｍ
oth稼働予定(2050年までに10億t/y達成)

FT合成

2023年
2026年
予定

Mammoth（6月着工）
ドイツ
スウェー
デン

GlobalThermostat(USA)

1億L/yのJet
燃料

チリ

Dresden
HerøyaMagallanes(チリ南のパタゴニア地方）

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

不明

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

1ユニット当たり
2,000t/y✖4基～
スケールアップ計画
他4カ所も計画中(Norsk eFuel)eFuel合成（MTG）

1000万L
1億Ｌ

2022 13万L
2024 5500万L
2026 5.5億LのeFuel製造
10月日本法人設立 22

DAC技術開発の急拡大
CO2回収量予測

2040年：1億トン（英調査会社）
2050年：9.4億トン（中国調査会社）

米国のCCS普及支援策：
・国内４か所に拠点設置の方針策定（2022年5月）
５年間で補助金35億ドル(100万t-CO2/y以上のPJが対象）
・インフレ抑制法：「エネルギー安全保障と気候変動」分野に3,690億ドル

出典：米国におけるインフレ抑制法の概要と中間選挙の行方（2022年10月）三井住友銀行

英国：2020年
最大1億ポンドの援助プログラム

23

ムーンショット型研究開発事業
目標４：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

2020年～8テーマが採択され実施中研究開発プロジェクト
大気中からの高効率CO2分離回収・炭素循環技術の開発（出典：Focus NEDO No.79)
実施者

金沢大学（PM:児玉 昭雄）
地球環境産業技術研究機構(RITE)
三菱重工エンジニアリング株式会社

DAC方式
固体吸収材

Utilization
FT合成燃料24

ムーンショット実施体制
新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO)・PD
指示・協議
PM: 国立大学法人 金沢大学理工研究域機械工学系
教授
児玉 昭雄

【委託先】

【委託先】

金沢大学（金沢市角間町）：
研究開発項目１．
「大気中からの高効率 CO2 回収技術開発」
１－② 高効率低濃度 CO2 回収プロセス開発とシステム評価
研究開発項目 3「液体炭化水素燃料適用性、LCA 評価」

連携公益財団法人 地球環境産業技術研究機構（RITE）(京都府木津川市）
研究開発項目１．
「大気中からの高効率 CO2 回収技術開発」
１－① 低濃度 CO2 回収用新規吸収材の開発
１－② 高効率低濃度 CO2 回収プロセス開発とシステム評価
研究開発項目２．
「炭素循環のための CO2 変換技術開発」
２－① 高効率 CO2 変換技術の開発と最適プロセス検討
研究開発項目 3．
「液体炭化水素燃料適用性、LCA 評価」【再委託先】
三菱重工エンジニアリング株式会社（MHIENG）(神奈川県横浜市）
研究開発項目１．
「大気中からの高効率 CO2 回収技術開発」
１－② 高効率低濃度 CO2 回収プロセス開発とシステム評
１－③ スケールアップ試験装置の詳細設計・製造と評価試験

研究開発項目 3．
「液体炭化水素燃料適用性、LCA 評価」
自動車社と連携して2023 年度以降実施予定

外注

外注【外部協力企業】
エンジニアリング会社(2023 年度以降外注予定）（２－② スケールアップ試験装置の詳細設計・製造と評価試験（液体燃料合成））

アミン合成、多孔質担体合成、アミン担持（各複数社と推進中、サプライチェーン構築）「大気中からの高効率 CO2 分離回収・炭素循環技術の開発」体制

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DAC実験棟（RITE敷地内設置）で評価試験開始（2022.9.20 NEDO、MHIエンジ、RITE、3者プレスリリース）■小型試験装置 ～数kg-CO2/day
・実機サイズのハニカム性能評価

DACシステム評価装置（～数kg/day規模）開発したDAC試験装置を設置
RITE・三菱重工エンジニアリングが連携

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まとめ
グリーン成長戦略とグリーンイノベーション基金
・昨年6月に「2050年カーボンニュートラルに伴うグリーン成長戦略」 が策定され、本戦略を推進するための政策ツールの一つとして「グリーンイノベーション基金」が設定された。
・ 「グリーンイノベーション基金」では成長が期待できる重点分野において、社会実装を見据えた長期間の継続支援（総額２兆円）を行う。
・企業等の経営者に対して、長期的な課題として取り組むことへのコミットメントを求めている。

CO2分離回収技術開発

・RITEでは固体吸収材、膜分離について大規模化・実用化に向けて、材料/製造技術の改良を実施中。新たに採択されたグリーンイノベーション基金において、吸収液のさらなる性能向上による適用性拡大、また、低濃度用のCO2回収技術開発に着手した。
・RITEは新たにCO2分離回収技術の共通基盤となる実ガス試験センターを設置・運営し、素材メーカーとエンジニアリングメーカー等の開発加速支援も行っていく予定である。
（2024年稼働開始予定。）

海外でのDACの大規模化の動き
・既に海外の企業ではCarbon Engineering 、Climeworks、Global Thermostatが大規模化を進めているが、今後さらに大規模化・連携を加速する動きが目立ってきている。
（Global Thermostatは近々日本法人を設立予定。）
日本でも早期大規模化・実証を行い、大規模化に伴う課題点を洗い出しながら、材料とシス
テムの改良を進めることが、不可欠であろう。
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今後の展開：多様な排出源からのCO2回収：研究開発＋共通基盤整備（開発支援・評価）
これまで石炭火力、製鉄からのCO2回収技術の早期実用化を目指した開発を実施．今後、開発した技術をもとに、低濃度のCO2排出源（天然ガス火力、大気等）を中心に多様な排出源に対応できるよう複数の技術開発を進めるとともに、CO2分離回収技術の共通基盤となる実ガス
試験センターを設置・運営し、素材メーカーとエンジニアリングメーカー等の開発加速支援やCO2回収技術に関わる人材育成（企業からの研究員受入れ、大学連携等）も行っていく予定
適用先

CO2濃度

酸素濃度

実施状況

10～50％（8MPa)-------------

石炭ガス化（IGCC、褐炭ガス化）

40％程度（2.4MPa)-----NEDO事業（次世代火力）

分子ゲート膜（MGM）

天然ガス改質（ブルー水素/アン
モニア製造）

40％程度（～3 MPa)-----NEDO事業（次世代火力）

分子ゲート膜（MGM）

高炉ガス

20～22％-----

NEDO事業（GI基金）

吸収液：RN-1～、実用化済（継続開発中）

セメント工場

18 ～20％

9％程度

（検討中）

13％

5％程度

NEDO事業（次世代火力）

固体：RB1～8、RP-1

発電（天然ガス火力：conventional）
事業所（燃焼ボイラー）

8～10％

3～10％

NEDO事業（GI基金）/
民間企業共同研究

各種外部試料評価
既開発材適用性評価

発電（天然ガス火力：コンバインド）

3～5％

13％程度

NEDO事業（GI基金）

新規材料探索（固体）宇宙空間、室内/閉鎖空間

数千 ppm19％

JAXA（有人宇宙活動用）、 RITE-1～13（固体）
民間企業共同研究
他

大気（DAC）

400 ppm

19％

NEDOムーンショット事業

天然ガス精製発電（石炭火力）材料

新規材料開発（固体）28

ご清聴ありがとうございました。

謝辞：
本研究開発は、METI委託事業ならびにNEDO委託事業の一環として実施しました。
DAC (Direct Air Capture) 実験棟の整備にあたっては、SMBC日興証券株式会社
及び三井住友DSアセットマネジメント株式会社のイノベーティブカーボン
ニュートラルファンドから頂いた寄付金を使わせていただきました。

Research InstituteofInnovative Technology for the Earth29