Creation of a microwave-excited methanation system that can be implemented in a large-scale CO2 emission source to establish a carbon cycle

• Project/Area Number: 24K01531
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 34030:Green sustainable chemistry and environmental chemistry-related
• Research Institution: Hachinohe Institute of Technology
• Principal Investigator: 小林 正樹 八戸工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (90312678)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 福原 長寿 静岡大学, 工学部, 教授 (30199260) ; 片山 裕美 北九州市立大学, 国際環境工学部, 講師 (30823661) ; 柴田 幸司 八戸工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (50382586)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2026: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2025: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2024: ¥11,440,000 (Direct Cost: ¥8,800,000、Indirect Cost: ¥2,640,000)
• Keywords: CO2資源化 / メタネーション / マイクロ波 / カーボンニュートラル / 構造体触媒

Outline of Research at the Start

本研究では、火力発電所や製鉄所に代表される規模CO2排出施設に実装し、大量のCO2を空気成分混在のまま、常温域で高効率にCH4に変換して資源化し、排出施設内での炭素循環を実現する触媒反応システムを構築する。これにより、地球温暖化解決のためのカーボンニュートラル化を大きく進展させようとするものである。
システム構築のポイントは、「迅速なエネルギー励起作用をもつマイクロ波照射の活用」、「物質移動・熱移動に優れた構造体触媒反応場の活用」、そして「CO2の常温メタン化技術（通常300℃での作動を常温域に大幅に低下した技術）の活用」を図り、ハイスペックな〔CO2→CH4〕反応場を創製する点である。