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中国科学院は先日、過去2年間にわたり、同院の上海高等研究院(Shanghai Advanced Research Institute, Chinese Academy of Sciences)が上海華谊集団と協力して二酸化炭素を水素で還元してメタノールを製造する工業化技術の研究開発を行ってきたと発表した。約1200時間に及ぶ連続運転試験を経て、最近では研究チームと設計部門が年間10万~30万トン規模の二酸化炭素からメタノールを製造するための技術プロセスの策定を完了した。現在、この技術に関して**特許出願が10件行われており、触媒の性能や単管試験の結果は、これまでに公表されている水準を上回っている。 二酸化炭素は地球温暖化の元凶ですが、工業原料としての利用範囲は非常に広いです。従来の炭素回収・封存は二酸化炭素を封じ込めるだけで、再利用はできない;また、投資額が多く、利益はごくわずかです。したがって、炭素の回収および再利用技術の開発が注目されている。再生可能エネルギーを用いて発電し、二酸化炭素をメタノールに変換して低炭素の輸送燃料を作ることは、有効な解決策です。この技術により、炭素を回収して水素と酸素からメタノールを合成し、メタノールが燃焼すると再び炭素、酸素、水素に戻るため、循環型で持続可能なグリーンクリーンエネルギーが生み出されます。 説明によると、二酸化炭素からメタノールを製造することで3つの産業的価値が生まれる。1つ目は、工業生産から水素や合成ガスを回収し、それらを二酸化炭素と反応させてメタノールを生成することで製品の価値を高め、炭素排出量を削減することだ。二つ目は、発電所の利用率を高めることである。供給と需要のミスマッチによって余剰となった電力を利用して弾性的に水を電気分解して水素を製造し、CO2と反応させてメタノールを合成する。これにより、電力需要のピークとトレンドを調整し、設備の利用率を向上させるだけでなく、送電網の安定性も高め、炭素排出量も削減できる。三つ目は、再生可能エネルギーを使って発電し水素を製造し、二酸化炭素をメタノールに変換することで、炭素排出のない低炭素の輸送燃料を作り出すことです。二酸化炭素の水素化によるメタノール合成は、一方でCO2を化学原料に利用することで、炭素・水素資源の循環利用を実現できる;一方で、新エネルギーによる水素電解製造や塩素アルカリ工業と連携し、水素資源の貯蔵を実現することができる。このプロセスはかつて世界中で「メタノール経済」に関する広範な議論を呼び起こしましたが、現在では二酸化炭素からメタノールを製造する触媒において、転換率や選択性が低いという問題があります。このため、デンマークのハルドール・トップセ、日本の関西電力や三菱重工业、ドイツのルルギ、韓国の科学技術院(KIST)など、国内外の企業や研究機関が高性能な触媒およびそれに関連する技術の開発に取り組んでいます。 科学技術省の科学技術支援プログラム、中国科学院の戦略的核先導プロジェクト、そして上海市科学技術委員会の重点プロジェクトの支援を受けて、上海高等研究院のチームはCO2活性化のメカニズムについて深く研究した結果、触媒の大量生産過程における重要な問題を解決しました。また、上海華谊集団との協力により、中規模試験プロセスの全工程を円滑に稼働させることに成功しました。現在、年間10万~30万トンの二酸化炭素からメタノールを製造するための技術プロセスパッケージの作成が完了し、専門家グループによる評価も通過しているため、実規模での商業的実証導入の条件が整っています。 日本の三井化学株式会社は2009年に1600万ドルを投じて、世界初となる年産100トンの二酸化炭素からメタノールを製造するパイロットプラントを建設し、成功を収めました。これは、既に公表されている情報の中で二酸化炭素からメタノールを製造する上で最も優れた成果です。現在、世界で唯一実際に稼働している二酸化炭素を水素化してメタノールを製造するプロジェクトは、アイスランドのカーボンリサイクリング・インターナショナル(Carbon Recycling International, CRI)が開発したETL技術です。この技術では、工業排ガスから二酸化炭素を抽出し、それを用いてメタノールを合成します。これにより、温室効果ガスの削減が図られると同時に、企業にとって新たな収益源も生まれます。同社はカナダと共同で500万ドルを投じて建設した、世界初のメタノール工場がアイスランドで商業的に稼働を開始しました。この二酸化炭素と水素からメタノールを合成する装置は、2012年にはメタノールの生産能力が1300トンでしたが、2014年にはその生産能力が4000トンに拡大しました。カーボンサイクル・インターナショナル社の再生可能メタノールはヨーロッパ市場向けで、登録名はVulcanolであり、ガソリンと混ぜてバイオ燃料製品として使用できる。 二酸化炭素からメタノールを製造するという新技術には、**の支援と奨励が必要である。専門家は、二酸化炭素やPM2.5の排出に対する税金を引き上げたり、資本投資型プロジェクトの建設承認を円滑にしたり、最初の実証装置に必要な支援を行ったりするなど、クリーン燃料の利用を促進する政策を導入することを提案している。 2015年7月3日、我が国の浙江吉利控股集団(略称「吉利集団」)は、アイスランドのCarbon Recycling Internationalに対し、合計4,550万ドルを投資すると発表した。この投資計画は段階的に実施され、最初の投資から3年以内にカーボンサイクル・インターナショナル社の株式を追加で購入する予定です。吉利集団はカーボンサイクル・インターナショナル社の重要な株主となり、取締役も派遣する。吉利グループとカーボンサイクル・インターナショナルは協力し、中国でクリーンメタノール燃料の合成生産技術を普及させることを探求するとともに、100%メタノール燃料車の中国、アイスランド、その他の地域での利用を開発・普及させたいと考えています。両者は、クリーンで持続可能な燃料としてのメタノールが、中国、ヨーロッパ、そして世界全体においてますます重要な役割を果たすことで合意した。