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2021年03月23日
東芝 ごみ焼却場CO2丸ごと資源化技術開発 25年にも実用化へ

東芝は、常温環境下において世界最高スピードでCO2を価値ある資源に変換可能なCO2資源化技術を開発したと発表。これにより、二酸化炭素(CO2)を電気分解し、燃料や化学製品の原料にする技術が大きく躍進することになる。ごみ焼却場から排出されるCO2をまるごと資源化できるといい、2025年ごろの実用化を目指すとしている。22日からオンラインで開催される電気化学会で発表する。

 

近年、脱炭素社会の実現に向けて、工場などの産業部門におけるCO2排出量の削減が不可欠とされる中、CO2は地球温暖化の原因になるため大気中に出さず、吸収・資源化する技術が注目されてきた。
例えばCO2から一酸化炭素(CO)を作り、さらにメタノールを合成する技術が開発されており、メタノールは、燃料や接着剤、医薬品などの材料になっている。しかしながら、このような技術は、CO2と水から炭水化物を作り出す植物の光合成になぞらえ、「人工光合成」と呼ばれることがあるが、処理速度が遅く、ごみ処理場や火力発電所のように大量に排出されるCO2の処理は非現実的なものとされていた。

 

このような背景の中、同社では、再生可能エネルギーの余剰電力を利用して電解電極表面での電気化学反応により資源化する「Power to Chemicals」技術の開発を推進。こうした技術を用いたCO2を資源化する設備は、基本的に既設の工場内に設置され、大量のCO2を省スペースの中で処理する必要があり、実用化にはCO2処理能力の向上が必須と考えられていた。

 

そこで、同社は独自の触媒電極の開発により、CO2処理能力の指標である電流密度を飛躍的に向上させることに成功。実用化に向けてさらなる処理量の増加には、電解セルを積層させるスタック化が有効と考え、スタック化すると電解時におけるエネルギー損失から熱が発生し、CO2処理量が低下するという課題を克服し、電解セル内部にこの熱を冷却する冷却機構を設けた独自のCO2電解スタック構造の開発に成功。

 

2025年ごろを目途に、再生可能エネルギーを活用してCO2の資源化を行うPower to Chemicalsの実用化を目指す方針。

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