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【特集】CO2吸着・吸収・分離技術の開発と活用

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ゲート開閉型CO2吸着挙動の安定化に向けた異種骨格コンポジットゼオライトの開発
Development of Zeolite Composed of Heterogeneous Frameworks Toward Stabilization of Gate-Opening/Closing-Type CO2 Adsorption Behavior

　近年,カーボンニュートラルな社会の実現に向けて,CO2の分離・回収に有望な機能性材料の開発が求められている。本研究では,省エネルギーなCO2吸着分離プロセスへの応用に期待できる「ゲート開閉型」吸着挙動を示すゼオライトの紹介と異種ゼオライト骨格のコンポジットによるCO2吸着挙動の安定化について報告する。

【目次】
1　はじめに
2　ゼオライトを用いたCO2回収プロセスの課題
3　ゲート開閉型吸着挙動を示す材料
4　異種ゼオライト骨格の複合によるゲート開閉型CO2吸着挙動の安定化
5　CO2吸着時のPHIゼオライトの結晶構造観察
6　ゲート開閉型吸着挙動を示すゼオライトの課題と利点
7　おわりに
　
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液-固相分離を利用したDirect Air Capture技術の開発
Development of Direct Air Capture System Using Liquid-Solid Phase Separation
　
　2050 年度のカーボンニュートラル実現にむけ,大気中の二酸化炭素を直接回収するDirect Air Capture(DAC)技術の開発が望まれている。本稿では,DAC技術の最近の動向について簡単にご紹介したのち,我々が開発を進めている液-固相分離による低濃度二酸化炭素(400 ppm)の高効率吸収および低温での二酸化炭素脱離技術について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　二酸化炭素回収技術
3　相分離を利用したCO2回収技術
　3.1　液-液相分離を利用した二酸化炭素回収技術
　3.2　液-固相分離を利用したCO2回収技術
4　イソホロンジアミンを用いた液-固相分離によるCO2回収技術
　4.1　イソホロンジアミンを用いた液-固相分離によるDirect Air Capture
　4.2　イソホロンジアミン溶液による二酸化炭素吸収・放出実験
　4.3　IPDAを用いた液-固相分離によるCO2吸収・脱離機構
5　IPDA水溶液を用いた液-固相分離によるDAC実験

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二酸化炭素分離膜モジュール実用化研究開発の成果について
Achievements of the Project “CO2 Separation Membrane Module Practical Research and Development”

　次世代型膜モジュール技術研究組合は,高性能のCO2選択透過膜(分子ゲート膜)を基盤技術とし,低コスト,省エネルギーのCO2分離膜モジュールの研究開発を進めている。本稿では,NEDO事業「二酸化炭素分離膜モジュール実用化研究開発」において行われた分子ゲート膜及び膜モジュールの研究開発について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　分子ゲート膜
3　次世代型膜モジュール技術研究組合による分子ゲート膜モジュールの開発
4　おわりに

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オールカーボンCO2分離膜の創出と展望
Creation and Prospects of Dual All-Carbon Membrane for CO2 Gas Separation

　カーボンニュートラル社会の実現に向け,高効率なCO2分離手法である膜分離法が着目されている。当社は,新たに炭素骨格と空隙の共連続多孔構造を有する多孔質炭素繊維の支持体と,薄膜の炭素膜とを複合化したオールカーボンCO2分離膜を開発した。本稿では,従来CO2分離膜と比較しながら,当社のオールカーボンCO2分離膜の特徴と今後の展望について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　ガス分離膜
　2.1　ガス分離膜の種類と分離メカニズム
　2.2　CO2分離膜の設計
　2.3　既存CO2分離膜の課題
3　オールカーボンCO2分離膜
　3.1　特徴
　　3.1.1　多孔質炭素支持体
　　3.1.2　オールカーボンCO2分離膜
　3.2　性能
　　3.2.1　ガス分離性能
　　3.2.2　不純物耐久性・耐圧性
4　今後の展望
　4.1　社会実装に向けた取り組み
　4.2　応用展開
5　まとめ

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[Material Report-R&D-]

非平衡プラズマによる新しいCO2転換技術
Advanced CO2 Conversion Technology by Nonthermal Plasma

　再生可能エネルギーの利用を前提に,プラズマによる化学プロセスの電化は次世代の低炭素技術として注目を集めている。本稿では,プラズマを使った CO2の高効率転換について,プラズマだけで CO2をCOに分解する研究の概要を紹介したあと,プラズマと触媒を併用してCO2をCH4に転換するメタネーション技術を解説する。

【目次】
1　はじめに
2　プラズマ vs プラズマ触媒
3　無触媒プラズマ技術
　3.1　CO2の直接分解反応
　3.2　エネルギー効率
4　プラズマと触媒の複合反応
　4.1　プラズマ触媒の反応装置
　4.2　CO2メタネーション反応
　4.3　プラズマ触媒によるメタネーション反応の基本特性
　4.4　オートメタネーション反応
5　おわりに

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典型元素を利用した高活性アルカリ水電解触媒の開発
Development of Highly Active Catalyst for Alkaline Water Electrolysis Using Typical Elements

　我々はホウ素と硫黄で構成される菱面体硫化ホウ素(r-BS)とグラフェンナノプレート(GNP)の混合体が,市販の酸化ルテニウムを上回る高い酸素生成反応に対する触媒活性を示すことを見出した。さらに,r-BSとGNPの混合体をニッケルフォームに担持すると100時間以上の高出力での連続運転でも劣化しないことが示された。これらの結果を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　r-BSの合成と評価
3　r-BSとGNPの複合体(r-BS+G)のOER活性
4　NFに担持したr-BS+G触媒(r-BS+G-NF)
5　おわりに

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[Market Data]
紙・パルプ用化学薬品工業の市場動向

　製紙用薬剤は,紙・板紙の製造において様々な用途で用いられる。国内需要は紙・板紙の成熟市場に連動して縮小傾向にあるが,製紙用薬剤メーカー各社は,ニーズの高機能化に取り組むとともに,中国や東南アジア地域の発展をにらみ,同地域における市
場展開,生産体制の強化を行っている。

【目次】
1　概要
2　紙・板紙需要動向
　2.1　紙
　2.2　板紙
3　製紙パルプ需要動向
4　古紙需要動向
5　製紙用薬剤需要動向
　5.1　製紙パルプ用薬品
　5.2　古紙処理工程用薬剤
　5.3　抄紙工程用薬剤
　5.4　二次加工用薬品
　5.5　その他
6　製紙用薬剤メーカーの動向
　6.1　国内メーカーの中国,東南アジア地域への進出
　6.2　各社の国内動向

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コンクリート用化学混和剤工業の市場動向

　全国生コンクリート工業組合連合会によると,2022年度の生コンクリート出荷量は,前年度比2.2%減の7,445万m3となり,基準年度比(平成2年度比)37.6%の低い水準となった。また(一社)セメント協会によると,2022年度のセメント国内需要は3,748万8,000トン,前年度比1.4%減となり,前年に続きマイナスとなった。これら生コン・セメント需要の動きに連動して,2022年のコンクリート用化学混和剤の需要も微減しているとみられる。

【目次】
1　概要
2　種類と性能
3　需要動向
4　技術動向
　4.1　高性能減水剤の動向
　4.2　AE減水剤の動向
　4.3　高性能AE減水剤の動向
5　おわりに

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[Material Profile]

インジウム
セレン