三菱重工技報 VOL.45 NO.1: 2008

34

特集論

CO2 回収貯留技術（CCS）の展望

文

Overview of CO2 Capture and Storage
Technology; An Introduction of MHI's CO2
Recovery Process
飯 嶋 正 樹＊1

高藤 川 圭 司＊3

大 石 剛 司＊4

Masaki Iijima

Keiji Fujikawa

品Toru Takashina

徹＊2Tsuyoshi Ohishi

早急な温暖化対策が求められている中，現在の世界のエネルギー構造から考えると，化石燃料を使用しないという選択肢は考えられず，対策としての CO2 回収貯留（CCS）は不可欠と考えられる．CO2 回収におけるニーズは，CO2 回収に要するエネルギーの削減及び，石炭火力からの CO2 回収の実用化とともに CO2 回収コストの低減にある．当社は CO2 回収技術を実用化しており，ニーズに即した研究開発を継続して温暖化対策に貢献したい．

ギーが最も大きくなる．この追加エネルギーを削減

1．CO2 回収貯留概要

する事が最も大きな課題である．

（1）
地球温暖化が危惧される中，数々のシミュレーショ

（3）一方，CO2 貯留方法として，地中貯留が検討されン結果では，２℃以上の平均気温上昇により，自然ている．CO2 の地中貯留のポテンシャルとして表１

災害が幾何級数的に増加するという予測が示されての値が IPCC CO2 回収貯留特別報告書に示されている．大気中の CO2 濃度が 450 〜 475 ppm（現在おり，塩水帯水層を含めると固定排出源から排出さ375 ppm）まで増加すると平均気温が２℃上昇する

れる CO2 を 100 年以上貯留可能な事が示されていと言われている．

る．一方，CO2 排出源と貯留場所の地理的マッチン
グを考えると，図１に示すように，欧米では近隣にIPCC（気候変動に関する政府間パネル）の CO2
回収貯留特別報告書(1)によれば，化石燃料を使い十分な貯留場所としての帯水層があるが，日本では続ける限り，固定排出源からの CO2 回収貯留なし

貯留ポテンシャルが十分ではない．なお，CO2 回収に CO2 の削減は出来ない．世界全体の CO2 排出量貯留の実績としては，スレイプナー（ノルウェー），のうち，約６割にのぼる年間 135 億トンは，年間スノービット（ノルウェー），インサラ（アルジェ

10 万トン以上の CO2 を排出する固定排出源による．
その内 78 ％が火力発電設備であり，更にその 60 ％が石炭焚き火力発電由来である．石炭は埋蔵量が豊富で石油や天然ガスに比べて安価であるため，今後は更に使用量が増加し，CO2 排出量に占める石炭の比率も増加すると予想されている．
（2）CO2 の回収貯留には多大なエネルギーが必要である．特に石炭火力の場合，発電出力当りの CO2 排出量が多いので，CO2 回収貯留に伴う所要エネル
表１貯留層
油・ガス田採掘不可の炭層
深部塩水帯水層
＊
＊1
＊2

図１

CO2 地中貯留可能性を有する地域

CO2 の地中貯留可能量
低目の CO2 貯留能力（GtCO2）

高目の CO2 貯留能力
（GtCO2）

675＊
3-15
1 000

900＊
200
104

新規の油・ガス田が発見された場合，この数値は 25 ％ 増加する見込み．

プラント交通システム事業センター環境プラント部主席
技術本部広島研究所化学プロセス研究室長＊3＊4

技術本部広島研究所化学プロセス研究室
プラント交通システム事業センター環境プラント部環境技術計画
グループ主席三菱重工技報 VOL.45 NO.1: 200835リア）及びウェイバーン（カナダ）で CO2 地中貯れらの解決に向け一層の研究開発に取り組んでいる．

留が商用規模で開始されている．

① CO2 回収／圧縮エネルギーの削減

2．CO2 回収貯留はなぜまだ広く実施されていないのか
CO2 回収貯留は一部では商用規模で開始されているにもかかわらず，世界的には極めて限定的にしか実施されていない．

② 石炭火力からの CO2 回収の商用化③ 大容量 CO2 回収によるスケールメリットの追求

3．当社の CO2 回収技術
（1）当社の実績
当社は化学用途やドライアイスなどの一般用途向現在商用規模で実施されている CO2 回収貯留プロ

けに既に４基の排ガスからの CO2 回収装置を納めジェクトは，大気に CO2 の状態で排出されていた，ており，現在４基の装置の設計を実施中である．図

または排出される予定であった CO2 が対象であり，２はマレーシアに 1999 年に納入した 200T/D の尿コスト的に安価であった．それに加えてノルウェーに素生産設備向け CO2 回収プラント．図３は国内でおける CO2 税や，ウェイバーン（カナダ）における2005 年に納入した 330 T/D の一般用途向けの CO2ように EOR（Enhanced Oil Recovery，石油増進回収）

回収プラント，図４，図５はインド２ヶ所に 2006への回収 CO2 利用などのインセンティブがあった事

年に納入した 450 T/D の尿素生産設備向け CO2 回も要因の一つである．

収プラントである．

今後本格的に CO2 回収貯留を実施するためには次の２つの問題を解決する必要がある．
① CO2 回収貯留のコスト負担（2）CO2 回収エネルギー削減への取組み（株）と共同して発電
当社は 1990 年から関西電力所などの排ガスからの CO2 回収技術の研究開発を温暖化対策として実施するためには，国によるコ開始し，主なテーマとしてまず CO2 回収エネルギースト負担や，CO2 排出権取引のような仕組みが必要．の削減に取り組んで来た．この研究開発の成果とし② 貯留ポテンシャル調査，関連法令，国際ルールのて，省エネルギー吸収液の実用化，省エネ再生シス整備，社会的受容性といった事業環境の整備．

テムの実用化及び発電設備と CO2 回収設備とのス

米国では DOE（Department of Energy）の補助にチームシステムの最適なインテグレーションを確立

より７地域のパートナーシップが開始され，一部地域で CO2 圧入実験が開始されている．CO2 回収・貯留している．
（3）石炭火力からの CO2 回収への取組みが広く実現するためには，経済的に成立するインセン

当社は天然ガス焚きボイラからの CO2 回収の実ティブが必要である．現状では CO2 回収貯留の中で績を積んで来たが，温暖化対策効果を考えると今後経済的メリットを伴う EOR が最も早く実現すると予最も CO2 の排出の多い石炭火力からの CO2 回収が想されている．このため，当社は，この CO2 EOR に中心になると考えらる．現在，欧米の電力会社から焦点を当てたビジネス展開を開始している．CO2 回収も石炭火力からの CO2 回収に対する強いニーズが側のニーズとしては下記の項目が上げられており，こある．このため，2000 年から当社広島研究所に１

図２

マレーシア尿素生産設備向け
CO2 回収プラント

図３

国内一般用途向け CO2 回収プ
ラント

三菱重工技報 VOL.45 NO.1: 2008

36

図４

図６

インド尿素生産設備向け
CO2 回収プラント

国内石炭火力からのCO2 回収実証プラント了しており，さらに 5 000 〜 6 000 T/D 規模の大容量化に取り組んでいる．

4．結論

現在の世界のエネルギー構造から考えると，化石燃料を使用しないという選択肢は考えられない．一方，世界的に早急な温暖化対策が求められている事から，CO2 回収貯留が不可欠と考えられる．CO2 回収貯留が普及するためには，CO2 回収に要するエネルギーの削減，石炭火力からの CO2 回収の実用化，CO2 回収
図５

インド尿素生産設備向け CO2 回収プラント

コストの低減が必要となっている．当社はこのようなニーズに即した研究開発を継続して実施しており，温暖化対策に貢献したいと考えている．

T/D の石炭焚き排ガスからの CO2 回収パイロット機を建設し試験を開始した．また，（財）地球環境産業技術研究開発機構（RITE）による補助及び電源開発（株）の協力を得て，2004 年から電源開発（株）
松島火力発電所に 10 T/D の実証機を建設し，2006

参 考 文 献（1）Published 2005, IPCC Special Report on Carbon
Dioxide Capture and Storage

年から試験を開始している（図６）．この実証機は既に 4 000 時間以上の安定運転を達成し，石炭火力からの長時間 CO2 回収を実証している．
（4）大容量化への取組み
当社が化学用途や一般用途向けに既に納入してい る CO2 回 収 装 置 は，200 〜 450 T/D 規 模 で ある．しかし EOR や温暖化対策として CO2 を回収

飯嶋正樹

する場合，発電所のボイラやガスタービン排ガスを全て処理して CO2 を回収する必要がある．例えば 1 000 MW 石 炭 火 力 か ら CO2 を 回 収 す る 場 合，17 000 T/D の大容量の CO2 回収装置が必要となる．
当社は既に 3 000 T/D の CO2 回収装置の標準化を完

大石剛司

高品徹

藤川圭司