低温でCO2再資源化する新手法を実現、ENEOSと早大が見出した新規材料

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早稲田大学の関根泰教授らはENEOSと共同で、従来より低温の400度―500度Cで二酸化炭素(CO2)を効率良く再資源化する手法を開発した。コバルトとインジウムを組み合わせた新規材料を使う。CO2の80%以上を反応させられ、材料1キログラム当たり1日17・7キログラムのCO2を化学原料として重要な一酸化炭素(CO)に転換できる。これまでは700度C以上の高温条件が必要だった。カーボンニュートラル実現に向けたCO2再資源化による燃料などの合成技術の開発が期待される。

研究グループは、機械学習・ニューラルネットワークを用いた大規模計算化学ソフトによる物性予測などから、コバルトをインジウム酸化物に修飾した新規材料がCO2と水素からCOを得る際の触媒として効果的であることを見いだした。

「ケミカルルーピング」と呼ばれる、材料の酸化と還元を独立した条件で繰り返す手法を利用する。酸化還元の反応場を分けることでCOのみを得られるため、分離工程がいらない。

従来の逆水性ガスシフト反応では、開発手法と同等の性能を得るのに700度C超が必要で、得られるガスも混合ガスだった。

今後、ENEOSと反応サイクルを重ねることによる材料の劣化抑制などについて検討し、低温で低コストなCO2再資源化技術の確立を目指す。

日刊工業新聞 2022年3月30日

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