Development of Carbon Dioxide Recycling System by Direct Electrolysis of Amine Adsorption Solution

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K20481
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0401:Materials engineering, chemical engineering, and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Yamaguchi Shingi 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教 (30910070)
• Project Period (FY): 2021-08-30 – 2023-03-31
• Keywords: 二酸化炭素電解還元 / アミン

Outline of Final Research Achievements

Amine adsorbent is used as a material to recover increased atmospheric carbon dioxide (CO2), but CO2 desorption by heating is necessary to convert recovered CO2 into resources. Therefore, if the CO2-containing adsorbent solution can be directly processed for CO2 conversion, it will be possible to reduce the heating energy. In this study, we attempted to improve the efficiency of CO2 electrolytic reduction in CO2-containing adsorbent solution by using heated electrodes and electrolysis in a water-free system. It was clarified that heating of the electrode has a certain effect on the efficiency improvement and that water is essential for CO2 reduction in the adsorbent solution.

Free Research Field

電気化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アミン吸着液中でのCO2電解還元はここ数年で注目され始めたアイデアであり、実現されれば吸着液の加熱によるCO2脱離を行わないことで５割近くのエネルギーが削減可能となる画期的な技術である。しかし、世界的に見てもこの研究は初期段階であり、重要な知見は未だ得られていない。そのような状況において、本研究では電極の加熱によって還元効率が向上すること、またCO2還元には水が必要であることを初めて明らかにしたという点で、学術的に重要な意義を持つと言える。