12/20 CO2分離回収技術とプロセス・コスト試算

 東京工業大学 物質理工学院 応用化学系 助教　小玉 聡 氏

[プロフィール]
2004年～2011年 (財)地球環境産業技術研究機構(RITE)化学研究グループ
 ・CO2炭酸塩固定化技術の開発
 ・CO2化学吸収液の開発、性能評価
 ・CO2膜コンタクタプロセスのプロセス評価
 ・大気圧プラズマによるディーゼルPM除去技術の開発等に従事
2011年～現在 東京科学大学(東京工業大学)物質理工学院
 ・CO2固体吸収剤の開発
 ・火力発電所の発電効率に対するCCSプロセスの影響評価
 ・膜分離プロセスのモデル化と最適運転条件の検討
 ・自動車用内燃機関排ガスより発生したデポジットや凝縮水の挙動解析等に従事
 ・プラズマ化学プロセスに関する研究も実施

 　気候変動対策として、温室効果ガスであるCO2の排出抑制が強く求められている。2015年に採択された「パリ協定」などを通じ、我が国ではCO2をはじめとした温室効果ガスの排出量を2050年までに実質ゼロとする目標が定められている。この目標を達成するために、発電所や製鉄所、工場などのCO2大規模発生源からCO2を回収し、貯留するCO2 Capture and Storage(CCS)技術に加え、大気からCO2 を直接回収するDirect Air Capture（DAC）技術が必要とされている。経済産業省により作成された「カーボンリサイクル技術ロードマップ」によれば、CO2分離回収コストは現状では4000円/tCO2程度だが、2030年には1000～2000円/tCO2、2040年以降には1000円/tCO2以下へコストを低減することを目標としている。この目標に向けた技術開発を行うためにはプロセスのコスト試算・経済性評価が必要である。

　本講演では、CO2分離回収プロセスの概要、各技術の紹介を行い、プロセスシミュレータ（COCO）やExcelなどを用いた基礎的なプロセス計算、及びコスト概算の方法について解説する。

 １．はじめに
　1.1 背景と最近の動向
　1.2 CO2排出源とCO2分離技術
　　1.2.1 化学吸収法・物理吸収法
　　1.2.2 吸着法・固体吸収剤
　　1.2.3 膜分離法
　　1.2.4 炭酸塩固定化法・その他の方法
　1.3 DAC技術・CCUS技術
 
２．プロセス計算の基礎
　2.1 プロセスの物質収支
　2.2 プロセスのエネルギー収支
　　2.2.1 機械的エネルギー収支
　　2.2.2 熱収支
　2.3 プロセスシミュレータの基礎
　2.4 化学吸収プロセスの計算例
　2.5 膜分離プロセスの計算例
 
３．化学プロセスのコスト概算
　3.1 コスト計算の概要
　3.2 エネルギーコストの計算
　3.3 設備コストの計算
　3.4 化学吸収プロセスのコスト計算例
　3.5 膜分離プロセスのコスト計算例
 
４．おわりに

□ 質疑応答 □

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