CO2分離・回収技術とプロセス設計、有効利用技術 <書籍> 
 
No.2376
CO2の有効利用技術の開発
金属有機構造体(MOF)の合成、高機能化と応用技術
 

◎吸収法・膜分離法・吸着法による高効率・省エネルギーCO2回収技術を徹底解説!

◎低エネルギー・低コストのCO2回収プロセスを実現するには? 設計・評価事例を解説!

◎e-fuel・メタネーション・化学品合成など、CO2変換技術の最新動向を詳解!       

CO2分離・回収技術とプロセス設計、有効利用技術

〜DAC・CCUS・燃料・化学品への展開〜

 
発刊日 : 2026年9月末日   体 裁 : A4判 約400頁    定 価: 製本版88,000円(税込)   ISBN:978-4-86798-166-5

 
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◆CO2分離・回収技術の高効率、省エネルギー化◆
・吸収法、膜分離法、吸着法を中心に、CO2分離・回収技術の最新動向と、高効率・省エネルギー化を実現する材料・プロセス技術を詳解。
・高分子膜、多孔質材料、MOF、イオン液体などを活用した革新的なCO2分離・回収材料の開発動向と設計技術を解説。


◆DAC・DACCSの低エネルギー化と社会実装◆
・低エネルギーDACを実現する吸着材・膜・システム技術から、DACCSを含めた最新の研究開発・実証事例までを紹介。
・DAC・CCUSの社会実装に向けたプロセス設計、コスト低減、サプライチェーン構築の最新動向と今後の展望を解説。


◆CO2を利用した燃料の製造技術◆
・e-fuel、メタネーション、PtL、ギ酸塩など、CO2を原料とした燃料製造技術の反応プロセスと技術開発を詳解。
・触媒設計や反応器開発、水素利用技術など、燃料製造の高効率化・実用化に向けた最新の研究開発動向を紹介。


◆CO2から有用化学品への変換技術◆
・触媒反応、電気化学、発酵プロセスなどを利用した、CO2から有用化学品を合成する最新技術を体系的に解説。
・CO、ギ酸、プロパン、エチレン尿素など多様な化学品への変換技術と、カーボンリサイクルへの応用を紹介。

 

■ 主な執筆者(敬称略) 

大阪大学 宇山 浩 広島大学 斉間 等
お茶の水女子大学 黒木 菜保子 岐阜大学 神原 信志
福岡大学 金井 由悟 名城大学 土屋 文
山口大学 田中 一宏 芝浦工業大学 野村 幹弘
東京都立大学 川上 浩良 東京科学大学 野崎 智洋
永柳工業(株) 古澤 巳千雄 大阪大学 森 浩亮
広島大学 大下 浄治 東京都立大学 天野 史章
名古屋工業大大学 岩本 雄二 大阪大学 古川 森也
関西大学 田中 俊輔 積水化学工業(株) 柳橋 宣利
三井金属鉱業(株) 古川 孝裕 同志社大学 鈴木 祐太
北海道大学 野呂 真一郎 (国研)産業技術総合研究所 加藤 淳也
京都大学 大竹 研一 大阪大学 神谷 和秀
HFC(株) 堀 彰宏 京都大学 田部 博康
千代田化工建設(株) 細野 恭生 東北大学 亀田 知人
東京都立大学 山添 誠司 (国研)産業技術総合研究所 川波 肇
東北大学 渡邉 賢 高知大学 小河 脩平
千葉大学  加納 博文 千葉大学 泉 康雄
茨城大学  田中 光太郎 岐阜大学 三輪 洋平
静岡大学 須田 聖一 工学院大学 前野 禅
(株)SOKEN 古野 志健男 (株)タクマ 藤川 宗治
アイシーラボ 室井 城 静岡理工科大学 野内 忠則
(株)IHI 鎌田 博之 早稲田大学 磯谷 浩孝
(株)INPEX 若山 樹    

■ 目  次

第1章 CO2の吸収法による分離・回収技術

第2章 CO2の膜分離法を利用した分離・回収技術

第3章 CO2の物理吸着法を利用した分離・回収技術

第4章 DAC、DACCSの動向

第5章 CO2を利用した燃料の合成と製造技術

第6章 CO2を利用した有用化学品の合成技術、有効利用技術

第7章 CO2分離回収プロセスとその適用事例、実証実験


◇第1章 CO2の吸収法による分離・回収技術 ◇

第1節 相分離を利用した高分子系多孔質体の作製とCO2吸収剤への活用
1.熱誘起相分離に基づく高分子モノリスの作製
2.PANモノリスの作製と特性
3.物理活性化による窒素ドープ活性炭モノリスの合成
4.二酸化炭素吸蔵・分離特性とそのメカニズム

第2節 CO2物理吸収性イオン液体のマテリアルズインフォマティクス
1.量子化学計算によるイオン特徴量の算出
2.統計力学計算によるイオン液体物性の評価
3.機械学習によるCO2溶解性予測モデルの構築
4.大規模スクリーニングによる新規イオン液体材料の同定
5.実験検証によるCO2溶解機構の理解

第3節 溶融塩系を活用したCO2分離・回収システム
1.溶融塩系を活用したCO2分離・回収システムの開発
 1.1 リチウムシリケート(Li4SiO4)の開発
 1.2 溶融塩スラリー反応場の提案
2.リチウムシリケート懸濁溶融塩スラリーによるCO2分離・回収システム
 2.1 溶融塩スラリー反応場におけるCO2分離・回収プロセス
 2.2 CO2吸収メカニズムの解明
 2.3 実用化案
3.溶融炭酸塩を用いたCO2分離・回収システム
 3.1 研究の背景
 3.2 炭酸リチウムを含む混合溶融塩系におけるCO2吸収メカニズムの解明

 

◇第2章 CO2の膜分離法を利用した分離・回収技術◇

第1節 高分子膜によるCO2の分離・回収技術開発動向
1.高分子膜のガス透過分離機構
 1.1 溶解拡散
 1.2 ゴム状高分子とガラス状高分子
 1.3 促進輸送膜
2.ガス分離膜モジュール
 2.1 膜ガス分離の特徴
 2.2 ガス分離膜モジュールの構造
 2.3 膜モジュールの出口ガス濃度と分離膜のガス透過分離特性
3.高分子ガス分離膜の薄膜構造
4.CO2分離回収用の高分子ガス分離膜

第2節 DACを指向した超高気体透過性を有する表面修飾ナノ粒子含有高分子膜の開発
1.DACで用いられる分離回収技術
2.高分子気体分離膜によるDACの可能性
3.ナノスペースを有する表面修飾ナノ粒子添加による超CO2透過高分子気体分離膜
 3.1 ナノスペースの概念
 3.2 第1世代ナノスペースを有する複合気体分離膜の気体透過特性
 3.3 第1世代ナノスペースを有する複合気体分離膜の構造
 3.4 第2世代パールネックレス型粒子による気体透過特性改善に向けた取り組み
4.DAC指向第3世代ナノ粒子複合膜

第3節 世界一細いシリコーン中空糸膜の開発とCO2分離への応用
1.世界一細いシリコーン中空糸膜
2.シリコーン中空糸分離膜モジュール「NAGASEP」
 2.1 NAGASEPの特長
 2.2 中空糸膜モジュールの特徴
 2.3 ナガセップの適用例
3.「NAGASEP」のCO2分離への応用
 3.1 ハウス栽培用(植物工場)炭酸ガス供給機
 3.2 燃焼排気ガスからCO2回収装置

第4節 二酸化炭素分離用ポリシルセスキオキサン膜の開発
1.PSQ分離膜の概要
2.PSQ分離膜の高性能化
 2.1 熱分解性置換基による空隙形成
 2.2 ホウ素基の導入
 2.3 モデルベース研究

 

◇第3章 CO2の物理吸着法を利用した分離・回収技術◇

第1節 ポリマープレカーサー法で合成したケイ素系材料のCO2吸脱着特性
1.ポリマープレカーサー法
2.ポリマープレカーサー法によるアミノ基を有する有機・無機ハイブリッド材料の合成と評価
 2.1 SiCH系有機・無機ハイブリッド
  2.1.1 研究の背景
  2.1.2 材料合成
  2.1.3 CO2吸脱着特性
 2.2 アモルファスSiON
  2.2.1 研究の背景
  2.2.2 [ROSi(NH)1.5]nの熱分解挙動とミクロ多孔質構造形成
  2.2.3 a-SiONのCO2吸着特性

第2節 CO2分離・回収のためのゼオライトのゲート型吸着機能の開発
1.CO2分離・回収技術と吸着材に求められる特性
2.ゲート型吸着の概念とPSA/VSAにおける利点
3.柔軟骨格型ゲート吸着とゼオライトへの展開
4.ゼオライトにおけるゲート型CO2吸着の発現
 4.1 PHI型ゼオライトにおける特異なCO2吸着
 4.2 GME型ゼオライトにおける可逆的カチオンゲート機構
5.実用吸着材としてのゼオライトの優位性
6.今後の展望

第3節 多孔質材料を用いたCO2分離回収システムの開発
1.中小規模・分散型排出源におけるCO2回収の課題
2.開発コンセプト
 2.1 短時間サイクル運転による装置の小型化
 2.2 短時間サイクル運転に適した高拡散性吸着材の設計
3.多孔質吸着材の設計と構造
 3.1 固体吸着材の調製
 3.2 二元細孔構造の特徴
 3.3 アミン担持状態の評価
 3.4 CO?吸着特性
4.VSAシステムによるCO2分離回収
 4.1 システム構成
 4.2 CO2分離回収の実機評価

第4節 柔らかい多孔性結晶による高効率二酸化炭素分離材料の創製
1.柔らかい多孔性結晶の特徴
 1.1 柔らかい多孔性結晶とは
 1.2 骨格構造の柔軟性
2.CO2分離剤に向けた材料の創製
 2.1 SPCが有望なCO2分離剤である理由
 2.2 代表的なSPCと構造応答例
 2.3 分離機構と材料設計

第5節 CO2のみを吸着するフレキシブルMOFの設計とCO2の分離回収技術
1.多孔性配位高分子(MOF)
 1.1 フレキシブルMOF
 1.2 ゲートオープン現象とガス分離
2.CO2選択的ゲートオープン材料の開発
 2.1 CO2のみに対するゲートオープン挙動
 2.2 排他的CO2認識機構の解明
 2.3 超微細孔設計による耐湿性CO2吸着材

第6節 MOFを基盤とした省エネルギーCO2回収システム
1.ガスエネルギー革命の幕開け
2.新しいナノポーラス材料・MOFによる気体の分離・回収への挑戦
3.加速するMOFの社会実装
 3.1 MOFを利用した工場排気中および大気中のCO2直接回収装置の開発
 3.2 民間で推進されるCO2分離回収事業

 

◇第4章 DAC、DACCSの動向◇

第1節 DACを含めたCO2分離回収技術開発とCCUS事業サプライチェーンの最新動向・展望
1.CCUS/DACのバックグラウンド
 1.1 CCUS/DACが求められる背景
 1.2 CCUSの現状とポテンシャル
 1.3 政策・制度・規格動向
 1.4 脱炭素におけるCCUSのポジションと脱炭素への逆風
2.CO2分離回収・DAC技術の現在地と進化動向
 2.1 CCUSサプライチェーンを構成する要素技術
 2.2 CO2分離回収技術とメインプレーヤー
 2.3 CDR(炭素除去技術)とDACの最新状況
 2.4 CCUへの展開
3.CCUS事業サプライチェーンの持続可能性と課題
 3.1 CCUSビジネスモデル
 3.2 CCUS事業の経済性
 3.3 炭素強度と持続可能性
 3.4 サプライチェーン統合の必要性
 3.5 輸送・貯留ビジネスの成立条件
 3.6 CCS事業のライフサイクル
4.国内外のCCUS/DACプロジェクト
5.今後の展望

第2節 低エネルギーDirect Air Captureシステムの開発
1.相分離を利用した二酸化炭素回収技術
2.イソホロンジアミンを吸収剤とした液固相分離によるDAC技術
 2.1 ジメチルスルホキシド溶媒によるDAC技術
 2.2 H2O溶媒によるDAC技術
3.固体カルバミン酸からの低エネルギーでのCO2脱離

第3節 イオン液体系促進輸送膜を想定したイオン液体中でのCO2の平衡・輸送物性
1.CO2溶解状態のイオン液体混合溶液のin-situ解析とCO2溶解度との関連性評価
 1.1 実験
 1.2 結果と考察
2.イオン液体+CO2混合溶液における粘度の測定およびモデル化
 2.1 モデル
 2.2 結果と考察

第4節 省エネルギー化を目指したアルカリ金属炭酸塩系CO2分離回収材料の開発とDACでの応用
1.KC-CCによる二酸化炭素回収
2.Na型炭酸塩固体による二酸化炭素回収

第5節 湿度スイング式DACによる省エネルギーCO2回収技術
1.省エネルギーなCO2回収技術がなぜ必要か
2.湿度スイング式CO2回収法の原理
3.湿度スイング法を用いたCO2吸着脱離に関する研究と課題
 3.1 吸着材の材料設計と性能評価
 3.2 再生用水の水質が性能に及ぼす影響
 3.3 実証実験に関する取り組み
 3.4 今後の課題

第6節 海水電解によるCO2の高濃度回収及び資源化に向けた炭酸塩の回収
1.海水の組成と炭素量制御
 1.1 海水の組成
 1.2 海水中の炭素量と炭素種濃度の制御
2.海水電解によるCO2の回収
 2.1 アノードにおけるCO2の高濃度回収
 2.2 カソードにおけるCaCO3としてのCO2の固定化

 

◇第5章 CO2を利用した燃料の合成と製造技術◇

第1節 合成燃料(e-fuel)の種類、合成技術、課題と世界動向
1.合成燃料の定義
2.合成燃料の合成技術と種類
 2.1 合成ガス
 2.2 FT(Fischer‐Tropsch process)法
 2.3 BTL
 2.4 e-メタン
 2.5 e-メタノール
 2.6 e-ガソリン
 2.7 SAF
3.合成燃料の課題
 3.1 H2コスト
 3.2 CO2コスト
4.合成燃料に関する最新世界動向
 4.1 最新世界動向の概要
 4.2 e-fuelの代表的な実証事業:ハルオニプロジェクト
 4.3 Norsk e-Fuelプロジェクト
 4.4 Synhelionプロジェクト

第2節 CO2を原料とした燃料製造に関する技術開発動向と経済性の展望
1.合成メタン
 1.1 触媒によるメタン合成
 1.2 欧州バイオメタンコスト
 1.3 e-メタンコスト
2.合成メタノール
 2.1 合成メタノールの製造
 2.2 グリーンメタノールの工業化
 2.3 グリーンメタノールコスト
 2.4 Europe Energyのe-メタノールの価格
3.合成燃料
 3.1 CO2を用いたSAFの製造
 3.2 SAF製造コスト
 3.3 e-SAF製造コスト予測
 3.4 ReFuelEU Aviation(航空燃料規制)
 3.5 EU-ETS(排出量取引制度)
 3.6 航空会社への影響

第3節 CO2を原料としたPtLによる液体燃料合成技術
1.CO2を原料とした液体炭化水素の合成
2.CO2直接水素化触媒およびプロセスの開発
3.スケールアップおよび実装に向けた取組み

第4節 メタネーション技術の開発と実装の取り組み
1.CO2-メタネーションに係る国内外のプロジェクト
 1.1 国外のプロジェクト
 1.2 国内のプロジェクト
2.メタネーション技術の分類
 2.1 メタネーション反応のメカニズムによる分類
 2.2 メタネーション反応器による分類
3.合成メタンに係る制度
 3.1 合成メタンのCI値
 3.2 環境省「SHK制度」における適用
 3.3 都市ガス業界「クリーンガス証書制度」による適用
 3.4 経済産業省「クリーン燃料証書制度」における実証
4.メタネーション技術の実装への試み
 4.1 INPEXのNEDO実証事業
 4.2 NEDO事業における事業スケールの有望地域選定
 4.3 大手都市ガス事業者による社会実装の試み

第5節 アンモニアメタネーション
1.アンモニアメタネーションの特徴
 1.1 アンモニアメタネーションの熱化学
 1.2 アンモニアメタネーションの社会実装イメージ
 1.3 アンモニアメタネーション反応の化学平衡
2.ハイブリッド触媒とそのアンモニアメタネーション活性
 2.1 ハイブリッド触媒の調製
 2.2 Ni系ハイブリッド触媒のアンモニアメタネーション活性
 2.3 Ru系ハイブリッド触媒のアンモニアメタネーション活性
 2.4 商用アンモニアメタネーションプラントに関する検討

第6節 アンモニアを利用する燃焼排ガスCO2の燃料化とカーボンリサイクル
1.新規カーボンリサイクルシステムの提案
 1.1 アンモニアと二酸化炭素の反応と生成物
 1.2 新規カーボンリサイクルシステムの概要
 1.3 炭酸塩のメタネーション
 1.4 アンモニア利用カーボンリサイクルシステムのCO2削減量とコストの試算
2.炭酸水素アンモニウム合成実験
 2.1 実験装置および実験条件
 2.2 実験結果と考察

第7節 リチウム複合酸化物を用いた空気中の水と二酸化炭素からメタンへの変換技術
1.室温において空気暴露されたLi2ZrO3のH2OおよびCO2吸収
 1.1 Li2ZrO3試料の作製
 1.2 室温において空気暴露されたLi2ZrO3試料の重量増加
 1.3 ERD法による空気暴露されたLi2ZrO3試料中のHおよびLi濃度測定
 1.4 FE-SEM観測による空気暴露されたLi2ZrO3試料の表面形態
 1.5 XRDによる空気暴露されたLi2ZrO3試料表面の組成分析
2.空気暴露されたLi2ZrO3の加熱によるH2およびCH4放出
 2.1 TDS法を用いたLi2ZrO3試料からの放出ガス分析
 2.2 SGC法を用いたLi2ZrO3試料からの放出ガス分析
 2.3 Li2ZrO3試料を用いた空気中のH2OおよびCO2からH2およびCH4への変換メカニズム

第8節 二酸化炭素をメタン燃料に変換するコンパクトな反応器の開発
1.実験方法
 1.1 触媒担持膜・触媒担持シリカ膜
 1.2 膜反応器試験
2.シミュレーションモデル
3.結果と考察
 3.1 供給型・接触型膜反応器による二酸化炭素メタン化の比較(実験)
 3.2 触媒担持膜と触媒担持シリカ膜を用いた供給型膜反応器の比較(実験)
 3.3 分離膜の選択性が反応器性能に及ぼす影響(シミュレーション)
 3.4 膜の熱伝導率が反応器性能に及ぼす影響(シミュレーション)

第9節 プラズマによるメタネーション反応の低温活性化
1.背景
2.バイオガスのメタネーション反応
3.実験装置および実験方法
4.結果および考察
 4.1 プラズマの反応促進効果
 4.2 オートサーマル・メタネーション反応
 4.3 共存するCH4がメタネーション特性に及ぼす影響
 4.4 バイオガス成分変動に対する反応安定性

第10節 CO2メタネーション反応と金属3Dプリンターを利用した自己触媒反応器の開発
1.金属3D積層造形法を利用した触媒開発の特徴
2.Ni基自己触媒反応管による二酸化炭素のメタン化反応
3.Ru担持型Ti基反応管による低温二酸化炭素メタン化反応

 

◇第6章 CO2を利用した有用化学品の合成技術、有効利用技術◇

第1節 CO2を利用した化学品製造の技術体系・動向と触媒技術
1.背景と基本事項
 1.1 化学産業におけるCO2排出と削減の必要性
 1.2 CCUとCCS
2.CO2利用技術の分類
 2.1 非還元型と還元型
 2.2 水素源とCO2回収コスト
 2.3 技術別ロードマップ
3.各技術の開発動向
 3.1 非還元型:機能性化学品製造
 3.2 水素還元型:メタン、合成ガス、メタノール、燃料
 3.3 反応場制御・外部エネルギー利用によるCO2変換
 3.4 光・電解還元型:現状と課題
4.技術・市場動向の全体像
5.新たなCO2利用の切り口:添加剤としてのCO2利用技術
 5.1 メタンドライリフォーミング
 5.2 CO2を用いた低級アルカンの酸化脱水素

第2節 CO2を「廃棄物」から「資源」へ―COを起点とする炭素循環社会の実現
1.カーボンニュートラル実現に向けた課題
2.CO2は廃棄物ではなく炭素資源
3.従来技術の壁
4.ケミカルルーピングという解決策
5.高収率化への技術開発
6.実ガス実証への挑戦
7.鉄鋼業から化学産業、そしてその先へ

第3節 二酸化炭素からのプロパンの合成技術
1.CO2からのプロパン合成の位置づけ
 1.1 プロパンおよびLPGの利用価値
 1.2 CO2からのC3炭化水素生成
2.CO2からプロパンを得る主な反応ルート
 2.1 熱触媒法
 2.2 電気化学的CO2還元法
 2.3 光触媒・ハイブリッド法
3.熱触媒法によるCO2からのプロパン・LPG合成
 3.1 PdZn/ZrO2 + SAPO-34系
 3.2 GaZrOx/H-SSZ-13系
 3.3 ゼオライトカプセル型CuZnAl@β系
4.電気化学的手法によるCO2からのプロパン合成
 4.1 C3生成物を狙う電気化学的CO2還元の現状
 4.2 イオン液体系
 4.3 生成物分布とカチオン効果
5.イオン液体系電解液における反応機構
 5.1 CO2の溶存状態
 5.2 中間体構造
 5.3 C2生成とC3生成の分岐
 5.4 電極中心設計から電解液・界面設計へ
 5.5 イオン液体の利点と課題
6.実用化に向けた課題
 6.1 熱触媒法の課題
 6.2 電気化学的手法の課題
 6.3 熱触媒法と電気化学的手法の相補性

第4節 二酸化炭素・合成ガスを原料とした高温ガス発酵によるアセトン生産とプロピレン誘導品への展開
1.CO2・合成ガスを原料とした発酵生産技術の位置づけ
2.ガス発酵微生物の代謝原理と工学的基盤
 2.1 C1ガスの固定化と代謝
 2.2 エネルギー代謝
 2.3 ガスの利用と代謝的・反応工学的な制御
3.ガス発酵微生物と温度条件
 3.1 中温性ガス発酵微生物の特徴
 3.2 好熱性ガス発酵微生物の特徴
4.ガス発酵でアセトンを合成する価値
 4.1 ガス発酵の代謝制約とアセトン(C3)生産
 4.2 石油化学によるアセトン生産の産業的構造
 4.3 アセトンの下流構造
5.好熱性ガス発酵による同時回収型アセトン生産プロセス
 5.1 高温バイオプロセスによるアセトン生産の経済性
 5.2 アセトン生産微生物の開発
 5.3 アセトン生産微生物のエネルギー代謝
6.従来のバイオアセトン生産技術
 6.1 ABE発酵の歴史
 6.2 ABE発酵の代謝の特徴
 6.3 ABE発酵の課題と展開
7.ガス発酵と化学触媒の統合によるプロピレン誘導体への展開
 7.1 アセトンを原料とするプロピレン生産
 7.2 プロセス接続

第5節 CO2を利用したプロパン酸化脱水素に有効な触媒開発
1.多元素合金触媒の設計指針
2.Pt-Co-In/CeO2の構造解析
3.Pt-Co-In/CeO2の触媒性能
4.反応機構に関する検討

第6節 電気化学的なCO2の還元資源化技術
1.CO2還元電極触媒
2.ガス拡散電極
3.固体高分子形電解槽

第7節 金属−有機構造体(MOF)ガラスを利用した二酸化炭素変換
1.MOFガラスの特徴とCO2変換触媒への展開
2.MOFガラスを利用した触媒・触媒担体への応用
3.CO2固定化型MOFおよび非晶質MOF触媒によるCO2変換
4.MOFガラス膜・固体電解質を利用したCO2電解還元
5.MOF様材料を利用した均一触媒系への展開

第8節 水酸化ジルコニウム、水酸化セリウムを用いたCO2のエチレン尿素への変換
1.実験方法
 1.1 Zr(OH)4/Ce(OH)4の合成
  1.1.1 共沈法による調製
  1.1.2 ゾルゲル法による調製
 1.2 Zr(OH)4/Ce(OH)4へのCO?吸着
 1.3 CO2吸着Zr(OH)4/Ce(OH)4からのEU合成
2.結果と考察
 2.1 Zr(OH)4/Ce(OH)4の特性
 2.2 Zr(OH)4/Ce(OH)4のCO2吸着挙動
 2.3 CO2吸着Zr(OH)4/Ce(OH)4によるEU生成

第9節 回収した二酸化炭素と水素を利用したギ酸の直接合成技術
1.再生可能資源としての二酸化炭素
 1.1 二酸化炭素からのギ酸合成
 1.2 二酸化炭素からのギ酸塩の合成
 1.3 二酸化炭素からの直接ギ酸の合成

第10節 アルカリ性の水に溶けたCO2のギ酸塩への変換技術
1.反応性CO2回収
2.重炭酸電解セルの設計
 2.1 セル内部でのCO2発生
 2.2 中間層としての多孔質膜の挿入
 2.3 ギ酸イオンの選択的合成
3.直接ギ酸塩燃料電池への応用
 3.1 高濃度ギ酸塩水溶液への変換
 3.2 直接ギ酸塩燃料電池
 3.3 ギ酸塩結晶への変換

第11節 CO2含有ガス中からのCO2の分離とCOへの変換技術
1.低温電場中で有効に働く触媒の設計
 1.1 Pt-M/TiO2触媒の調製とキャラクタリゼーション
 1.2 Pt-Na/TiO2触媒を用いた低温電場中での逆水性ガスシフト反応
2.電場触媒反応場を適用した低温CCRシステム
 2.1 Pt-Na/TiO2触媒を用いた低温電場CCR
 2.2 反応条件の影響
 2.3 低温電場CCRシステムのエネルギー効率

第12節 照射する光の強度によって生成物が変化する光触媒の開発
1.Fe-ZrO2光触媒
 1.1 13CO2光還元反応と光強度依存性
 1.2 密度汎関数理論計算によるCO2光還元反応の経路追跡
 1.3 13CO2から直接C2H4, C3H6を生成
2.Ru-Ni-ZrO2光触媒
 2.1 CO2光還元反応試験の結果
 2.2 CO2光還元反応の分光法による追跡
 2.3 DFT計算によるCO2還元反応経路の解明
  2.3.1 光触媒的反応経路
  2.3.2 熱的反応経路

第13節 CO2刺激に応答して物性と機能を可逆的に切替可能なエラストマー材料の開発
1.CO2によって可逆的に軟化するエラストマー
 1.1 CO2による自己修復の促進
 1.2 CO2誘起粘着性
2. CO2を吸収して強靭で壊れにくくなるエラストマー
3.CO2を吸収して硬化するエラストマー
 3.1 CO2吸収と硬化挙動
 3.2 CO2による表面機能の切り替え

 

◇第7章 CO2分離回収プロセスとその適用事例、実証実験◇

第1節 低濃度CO2の回収・資源化技術の最新動向
1.低濃度CO2の分離回収
 1.1 低濃度CO2回収における既存の分離回収技術の課題
 1.2 主な低濃度CO2排出源
2.CO2回収・直接水素化による還元的資源化
 2.1 CO2の還元的資源化
 2.2 混合ガス中の低濃度CO2回収・直接水素化
  2.2.1 期待される利点と二元機能触媒の開発
  2.2.2 CO2回収・直接水素化によるCH4合成
  2.2.3 CO2回収・直接水素化によるCO合成
  2.2.4 CO2回収・直接水素化の反応器設計

第2節 省エネルギー型CO2分離回収技術の開発
1.非水系新規吸収液の特徴
 1.1 開発コンセプト
 1.2 CO2吸収特性
 1.3 CO2吸収液再生装置のコンパクト化
2.省エネルギー型プロセスの構築
3.実証試験
 3.1 バイオマス発電施設でのオンサイト試験
 3.2 ごみ焼却排ガスを用いた吸収液曝露試験
4.今後の展開

第3節 CO2分離回収技術の自動車への適用
1.国内外の状況
2.出願特許(国内)
3.公表論文(国内・国外)

第4節 燃焼後CO2分離回収付き火力発電の経済性評価
1.CCS付き火力発電の価値と現状
 1.1 CCS付き火力発電の意義と経済合理性
 1.2 CCS付き火力発電の普及の現状と課題
 1.3 CCS導入対象とCO?分離回収技術
2.CCS付き火力発電の経済性評価
 2.1 コスト構造
 2.2 CO2 avoided cost
 2.3 収益性指標
3.経済性評価手法
 3.1 火力発電所と分離回収プロセスのシステム評価
  3.1.1 プロセスシミュレーションモデル
  3.1.2 発電所運転計画モデル
 3.2 資本費と操業費の算出
  3.2.1 資本費(CAPEX)
 3.3 本稿で用いた評価手法
  3.3.1 本稿での評価の流れ
  3.3.2 評価条件
4.評価事例と考察
 4.1 CO2 avoided costと収益性
 4.2 考察