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 太陽光利用でCO2から液体燃料を作る 

 
2008年02月12日 ()
goo ニュース2008年1月15日(火)の記事より

ニューメキシコ州にあるサンディア国立研究所の研究チームが

太陽光を利用して 二酸化炭素(CO2)をリサイクルし、
メタノールやガソリンのような燃料を生成する方法を発見した。

「Sunshine to Petrol」(S2P:太陽光を燃料に)と
名付けられたこの方法は、

基本的には 
燃焼のプロセスを逆転させて炭化水素を作る材料を取り出す。

そして その炭化水素を使い、
メタノールやガソリンといった液体燃料を合成する。

研究チームによると、この技術はすでに成功しており、
温室効果ガスの削減に役立てることが可能だが、
大規模な実施には10年以上かかると見られるという。

サンディア国立研究所の燃料・エネルギー転換部門で
責任者を務めるEllen Stechel博士は、

「この技術は、CO2排出サイクルを閉じたものにするものだ」と話す。
「現在、化石燃料はCO2を排出しっぱなしになっている。
この技術は、排出物の有効利用と削減に役立ち、
カーボンニュートラルなエネルギーシステム実現への
道筋をつけるだろう」

CO2をリサイクルするというアイディアは新しいものではないが、
一般に困難が多く高くつくため割に合わないとされてきた。

しかし、原油価格が1バレルあたり100ドルを超え、
地球温暖化への懸念が大きくなり、
研究者のあいだで炭素リサイクルの調査への
動機が高まっている。

たとえば、
ニューメキシコ州のLos Alamos Renewable Energy社は、
CO2を利用して電力と燃料を生成する手法を開発している。

S2Pでは、
「Counter-Rotating Ring Receiver Reactor
Recuperator」(CR5)と呼ばれるソーラーリアクターを使い、
二酸化炭素を 一酸化炭素と酸素に分離する。

「熱機関だが、機械的な働きではなく化学的な働きをする」と
Stechel博士は説明する。

研究所の実験ではこの方法がうまくいくことが証明されている、
とStechel博士は言う。
研究所では、4月までに試作機を完成させたいと考えている。

試作機はビア樽に似た形状とサイズになる。

その中には直径約30センチのコバルトフェライトのリングが
14個あり、1分間に1回転する。

88平方メートルの太陽炉が
太陽光の熱をこの装置に送り込み、
リングは摂氏約1400度に熱せられ、
コバルトフェライトから酸素が放出される。
その後リングは約1100度まで冷やされて、CO2にさらされる。

すると、酸素を失ったコバルトフェライトが
CO2から酸素を奪い取り、
炭化水素を作る材料となる一酸化炭素が残され、
それがメタノールやガソリンを生成するのに利用される。
コバルトフェライトが元の状態に戻ると、
同じサイクルが繰り返される。

メタノールやガソリンといった燃料は
水素と炭素が組み合わさったもので
比較的容易に合成できる、とStechel博士は言う。
メタノールがいちばん簡単なので
メタノールから始めるが、ガソリンも可能だという。

ただ、コバルトフェライトを十分に熱する強力で
効率のよいソーラーパワー・システムを作りだすという部分が、
この技術を大きな規模で実施するための
重大な課題として残っていると指摘するのは、
スイスのポール・シェーラー研究所で
ソーラー技術研究所を率いるAldo Steinfeld博士だ。

Steinfeld博士とStechel博士によれば、
この技術が産業規模で実現されるには
15年から20年かかる可能性があるという。

サンディア国立研究所の研究チームはもともと、
燃料電池で利用する水素を生成しようとCR5を開発した。

CR5のリングを、
二酸化炭素の代わりに水蒸気にあてると
水素が生成される。

だが、現在のインフラに対応した燃料を作ろうと、
研究チームは一酸化炭素の生成に方向転換した。

Stechel博士によれば、サンディア国立研究所のチームは、
石炭を燃料とする火力発電所に
多数のCR5が設置される日が来ると考えており、
その場合、CR5は1基につき
1日あたり約20キログラムの二酸化炭素を再生利用できるという。

さらに、現在開発中の炭素隔離といった技術が
利用可能になれば、
約9.5リットルの燃料を生成するだけの一酸化炭素を作り出せるという。

さらに、CO2の再生利用技術が、
温室効果ガスを大気中から直接取り込める段階に達すれば、

S2Pのプロセスによって液体炭化水素を
リニューアブル燃料(持続的利用可能な燃料)にできる
という可能性も現実味を帯びてくる。

この技術については、
技術研究開発企業である
米Global Research Technologies(GRT)社や、
コロンビア大学のKlaus Lackner教授などによって
研究開発が続けられている。

2007年6月12日の記事

ニュージーランドの新興企業が、
産業活動の過程で出る厄介な副産物の一酸化炭素を、
エタノール燃料に変えることができると主張している。

ニュージーランドのLanzaTech New Zealand社が、
製鋼などの産業活動の過程で出る排ガスから、
細菌発酵を用いた製造プロセスによって
代替燃料を生成する計画の資金を調達したという。

2007年7月27日の記事

自動車の排気ガスを捕獲し、
それをバイオ燃料の製造に利用するという
技術『Greenbox』が開発された。

同技術では、自動車の排ガスを回収して
二酸化炭素や亜酸化窒素などの温暖化ガスを捕獲。
排出されるのは主に水蒸気だけだ。

ガソリンスタンドで石油を入れるときに、
Greenboxも新しいものに交換するという仕組みだ。
2008.02.12(Tue) (ニュース-政治)  コメント(0)   No.1284

   

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