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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
2023年2月13日（月）(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

RITEにおけるCO2分離・回収技術開発（国プロ）
技術
分離膜

適用先
IGCC
ブルー水素・アンモ
ニア製造

CO2濃度

事業名

IGCC：40％
水素製造：
10-15%

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

NEDO事業・MGM技術研究組合

2021～(～3MPa)体制

期間(現行Phase)（2022～名称変更）

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

石炭火力

13～15％

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/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（DAC）

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、等

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～

（2022～名称変更）

2

Why Solid Sorbents？：

固体吸収材の概念
担体(多孔質材料)

アミン化合物

溶媒（水）

アミノ基水酸基（例. モノエタノールアミン）

化学吸収液

固体吸収材

アミン化合物

アミン化合物

＋＋

溶媒
（水）

担体
（多孔質材料）

再生温度：120℃

再生温度：60℃（廃熱利用可能）◎ 比熱の高い水溶媒に替わり低比熱の多孔質材料を担体として用いることで再生に必要なエネルギーを低減．
◎ 溶媒の揮発が無いため蒸発潜熱としての熱ロスが無．

3

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

4

製造プロセスの最適化とサプライチェーン構築

アミン

多孔質担体

乾燥工程

固体吸収材

（コニカル乾燥機）

担持工程
例：ヌッチェ担体
出典：㈱GL HAKKO HP

P・パイロット試験用材料製造、供給済み、一部保管中（定期的に状態を確認）
・今後の課題：製造プロセス最適化、コストダウン、劣化材の処理（リクレーミングなど）

5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

吸着量

吸収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

再生

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]

乾燥

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）

6

シミュレーターの構築とプロセス性能予測

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-CO214％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), 9906−99147実用化に向けた材料製造技術の開発
RITE
固体吸収材製造方法の合理化②アミン製造技術③吸収材製造技術

・アミン組成最適化による性能向上
・アミン合成法の合理化／要求仕様の決定・スケールアップ製造法（>100 m3）の開発
・メークアップスキームの構築①担体製造技術
・製造法の最適化
・商用規格の決定

商用化
CCUS産業（2030）

技術確立

パイロット試験製品固体吸収材：
・各種民間企業から石炭火力発電用途以外でも需要があることを確認済み。ターゲット市場、使用環境を明確化し、今後のパイロット試験を通じて実生産設備での製造条件について検討し、技術を確立するとともに、各種用途に向けて固体吸収材の適用性拡大を図り、協力企業と製造プロセスの最適化を行い、固体吸収材のサプライチェーンを構築、最終製品化に向けた開発を進め,ライセンス供与を通じた実用化・事業化を図る。

8

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

9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

11

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）【低圧・低濃度CO2分離回収の低コスト技術開発・実証】
2022① 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（５事業）③ CO2分離素材の標準
評価共通基盤の確立★：ステージゲート

2023

性能向上

2024

2025

2026

2027

スケールアップ検討

2028

2029

2030

建設、実ガス実証

プロセス開発性能向上

スケールアップ検討

プロセス開発建設 連携

統一評価手法確立（②は例、事業により異なる）

建設、実ガス実証

TRL5~6

現状：TRL3~4
設計

TRL7~

TRL5~6

現状：TRL3~4

素材評価とデータ集積

TRL7~
国際標準化検討*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（以降の情報を含め一部修正）

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

・・・ただし、DACCS*: Backstop technology

DIAGRAM BY JOE ZEFF, NATIONAL GEOGRAPHIC*Direct Air Capture with Carbon Storage

出典: Direct Air Capture of Carbon Dioxide, ICEF Roadmap 201813

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 (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、BritishAirways、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HellisheiðiGeothermal 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（昨年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
日本法人設立予定 14

吸収液DACプロセス：Carbon Engineering
材料：唯一の水溶液系 KOH/Ca(OH)2
コスト：$94-$232/t-CO2 (クロスフローによる圧損低減、安価パッキン使用)システム・物質収支などについての詳細を公開している

D.W. Keith, G. Holmes, D.S. Angelo, K. Heidel, A Process for Capturing CO2 from the Atmosphere, Joule 2 (2018) 1573-1594

G. Holmes, D.W. Keith, An air–liquid contactor for large-scale capture of CO2 from air, Phil. Trans. R. Soc. A, 370 (2012) 4380-440315

固体吸収材DACプロセス①：Climeworks

Orca Project：
2021年9月8日 Orca稼働（アイスランドに建設した新しい設備）
Orca：CO2回収量4,000 t/y、これまでで世界最大の気候変動対策施設
ClimeworksのDACとCarbfixの地中貯留（鉱物化）の組み合わせ

Mmammoth：2022年6月着工 36,000t/yスケール
https://climeworks.com/orca

https://climeworks.com/roadmap/mammoth16固体吸収材DACプロセス②：Global Thermostat

DAC2K: メリーゴーランド方式
https://netl.doe.gov/sites/default/files/netl-file/21CMOG_CDRR_Novak.pdf

17固体吸収材DACプロセス②：Global Thermostat
Haru Oni project：チリ南部のパタゴニア地方
独シーメンス社：ドイツ政府の支援（800万ユーロ）を受け、HIF, AME, Enel, ENAP,Porsche, Exxon Mobilと進めている。
風力発電で発生させた電力でPEM電解槽を用いて水素を製造DACで回収したCO2とのMTG反応で「eFuel」を製造（2022年: 13万L、2024年: 5,500万L、2026年: 5.5億L）↓現在の状況
他4か所計画中https://www.siemens-energy.com/global/en/news/magazine/2021/haru-oni.html

https://www.hifglobal.com/haru-oni

18

国内のDAC技術開発：
ムーンショット型研究開発制度：
我が国発の破壊的イノベーションの創出を目指し、従来技術の延長にない、より大胆な発想に基づく挑戦的な研究開発（ムーンショット）を推進する国の大型研究プログラム

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)が担当

目標5：生物系特定産業技術研究支援センター(BRAIN)、目標７:国立研究開発法人日本医療研究開発機構(AMED),
その他の目標：国立研究開発法人科学技術振興機構(JST)

出典：内閣府HP 19

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～
工学的DAC：７プロジェクト、N2O：１プロジェクト
2022年～
自然プロセス加速： ５プロジェクトを新たに採択

2020年～8テーマが採択され実施中（出典：Focus NEDO No.79、https://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_101573.html)

20

「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)21

「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）（表中敬称略、PMの五十音順）

自然のCO2吸収能力を人為的に加速させる技術の見極めに着手
2022～新たに５テーマが採択されて実施中研究開発プロジェクト

委託先（再委託 or 共同実施）

DAC方式

Utilization① 機能改良による高速CO2 固定大型藻類の創出とその利活用技術の開発

京都大学（PM:上田 充美）
三重大学、Green Earth Institut（株）、関西化学機械製作（株）

バイオマスによるCO2吸収

大型藻類② 遺伝子最適化・超遠縁ハイブリッド・微生物共生の統合で生み出す次世代CO2 資源化植物の開発

産業技術総合研究所（PM:光田 展隆）
東京都立大学、住友林業（株）

バイオマスによるCO2吸収

次世代CO2資源化植物③ 炭素超循環社会構築のためのDAC
農業の実現

農業・食品産業技術総合研究機構（PM：矢野 昌裕）
名古屋大学、東京農工大学、東京大学、京都大学、信州大学、理化学研究所、埼玉大学、朝日アグリア（株）、滋賀県立大学

バイオマスによるCO2吸収

スーパーDAC
作物（水稲、トウモロコシ）、土壌炭素貯留④ 岩石と場の特性を活用した風化促進技術“A-ERW”の開発

早稲田大学（PM:中垣 隆雄）
三菱重工エンジニアリング（株）、北海道大学、京都府立大学

炭酸塩化によるCO2吸収（風化促進）

炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム⑤ LCA/TEA の評価基盤構築による風化促進システムの研究開発

産業技術総合研究所（PM:森本 慎一郎）
理化学研究所

炭酸塩化によるCO2吸収（風化促進）

炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム

22

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

23

先行するDAC企業の開発動向
Global Thermostat

Climeworks

DAC-1

DAC-18(2015)

海外のDAC企業は材料・装置の改良と大規模化を同時に進めている
出典: Global Thermostat資料, Climeworks, Direct Air Capture Summit 2021

September 14-15

24

DAC研究開発：今後の予定
年度

2020

従来計画

2021

2022

2023

2024

改良・パイ
ロット試験
装置設計

MS事業における技術調査
ラボ試験成果を活用

開発加速

小型要素試験機
小型試験 性能確認試（１ユニット）
験機製作

トータルシステムの早期検証と課題抽出、受容性の獲得、開発加速

改良検討・設計20262027

2028

2029

基盤技術開発(Phase 2)(①～③の改良・性能向上)

基盤技術開発(Phase 1)①DAC用新規材料開発(RITE)②DAC用新規システム開発(KU,RITE,MHIENG)③高効率e-fuel合成技術開発(RITE)

前半：基礎研究後半：実用化研究

2025

製作・工事

パイロット試
験装置製作

パイロット試験(～10 t/day)
LCA評価
社会実装
性評価

知見をフィードバック、改良実証（ベンチ） ～t/day

成果を活用・改良
課題克服
社会実装を加速25

2020～2024年度（基盤技術開発フェーズ）

2025年度（ベンチスケール試験）～2029年度（パイロット試験(予定)）

材料・システム開発

小規模実証

大規模実証

蒸気加熱

CO
CO22

冷却

CO2

高濃度CO2

吸収再生

再生ユニット

大規模化・社会実装を加速

25

まとめと今後の展開

１．石炭火力燃焼排ガス
・2020年度より実ガス試験フェーズを開始、昨年7月にパイロット試験装置を着工、1月から試運転を開始した(KHI）.
・パイロット試験用固体吸収材を製造、パイロット試験装置にインストール済み。
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）.
・高精度シミュレーターを開発、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 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.
・三菱重工エンジニアリング株式会社との連携体制を構築し、大規模化に向け検討を開始.
→ RITE内にDAC実験棟を整備し、kg/day規模の試験を開始
・既に海外では大規模化が進んでおり、新規参入も多い。日本でも早期大規模化・実証が必要.
→早期にベンチスケール試験を実施予定（2025年大阪万博会場にて試験予定）
３ GI基金事業（天然ガス火力燃焼排ガス、共通基盤）
・今年度から天然ガス火力燃焼排ガス向けCO2回収用固体吸収材システムの開発に着手。
・技術開発と同時に、共通基盤となる実ガス試験センターを設置・運営し、企業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．
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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 Earth27