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直接空気捕集(DAC)

2010
大気中から二酸化炭素を除去するために化学プロセスを利用する直接空気回収施設。

(画像はイメージです)

二酸化炭素除去技術は、大気中の濃度が非常に低い(約420ppm)環境から直接二酸化炭素を除去することを目的としています。主な手法としては、液体溶媒システム(空気を化学溶液(例えば水酸化カリウム)に通す方式)と固体吸着剤システム(空気をフィルター状の表面を通過させ、そこで二酸化炭素と化学的に結合する方式)の2種類があります。捕捉された二酸化炭素は、貯蔵または利用のために放出されます。

Direct Air Capture (DAC) is a negative emissions technology because it removes historical CO2 emissions from the air, unlike point-source capture which only prevents new emissions. The main technical challenge is the low concentration of CO2 in the air, which requires moving vast quantities of air and using highly efficient chemical absorbers, making the process energy-intensive and expensive.

液体溶媒システムでは、大型ファンが空気を空気接触器に送り込み、そこに濃度の高い化学溶液(通常は水酸化物水溶液)が充填されます。二酸化炭素は反応して炭酸塩を生成します。この塩溶液は別の反応器で加熱され、二酸化炭素が純粋な流れとして放出されるとともに、元の水酸化物溶液が再生されて再利用されます。このプロセスは連続的ですが、900℃までの高温加熱が必要です。

固体吸着システムでは、表面にアミン類などの化学物質が結合した固体材料(吸着剤)に空気を吹き付けます。これらの化学物質はCO2分子を選択的に吸着します。吸着剤が飽和状態になると、低圧の加熱チャンバーに移送され、そこでCO2が放出されます。このプロセスは通常、液体システムよりも低い温度(80~120℃)で済むた​​め、廃熱や地熱エネルギーを利用できます。回収・精製されたCO2は、気候変動対策として、永久的に地下に貯留するか、合成燃料や建築材料などの製品に利用する必要があります。

UNESCO Nomenclature: 3305
化学工学および技術

タイプ

工業プロセス

混乱

増分

使用法

新興技術

前駆物質

  • 潜水艦や宇宙船の生命維持装置に使用される空気浄化技術
  • industrial gas separation and purification techniques (e.g., pressure swing adsorption)
  • 吸着剤開発のための化学工学および材料科学の進歩
  • 酸塩基化学の理解
  • 気候変動に関する理論と負の排出量の必要性

アプリケーション

  • 合成燃料用のCO2供給(例:グリーン水素との組み合わせ)
  • 植物の成長を促進するために温室にCO2を供給する
  • 炭酸飲料
  • use in carbon capture, utilization, and storage (CCUS) projects
  • クライムワークス(スイス)やカーボンエンジニアリング(カナダ)などの企業が運営する商業用DACプラント

特許:

  • US7892348B2
  • US8128749B2
  • WO2010051693A1

潜在的なイノベーションのアイデア

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Related to: direct air capture, DAC, carbon removal, negative emissions technology, solid sorbents, liquid solvents, climeworks, carbon engineering, air scrubbing, CCUS.

歴史的背景

直接空気捕集(DAC)

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2010
2013-09-24

(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

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