二酸化炭素排出低減技術に関する基礎的研究

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03203104
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 茅 陽一 東京大学, 工学部, 教授 (20010704)
• 研究分担者: 朴 炳植 大阪大学, 工学部, 助教授 (10029332) ; 安西 晟 鳥取大学, 工学部, 教授 (50025904) ; 堀 善夫 千葉大学, 工学部, 教授 (20114324) ; 福谷 征史郎 京都大学, 工学部, 教授 (40026208) ; 小宮山 宏 東京大学, 工学部, 教授 (80011188)
• キーワード: 二酸化炭素対策技術 / 抑制燃焼 / CO_2分離回収 / HYDROCARB / CO_2深海貯留 / 太陽光発電 / CO_2電解還元 / CO_2回収発電システム

研究概要

1.対策技術総合評価モデル 世界十地域、2050年までを見込んだ長期エネルギ-モデルのプログラム作成をほぼ終了した。2.CO2排出抑制燃焼技術 反応温度と未反応ガス中の酸素の量が煤生成量に大きな影響を与えること、反応条件を適当に選ぶことによって、メタン中の炭素の10ー15%を煤として容易に回収出来た。3.CO2の電気化学的還元反応 Cu電極でのみ炭化水素やアルコ-ル類を生成する理由が、主として金属電極表面へのCOの吸着強度の違いにより説明出来た。また、電極表面を反応場電着修飾法を用いて他の金属での修飾により、反応選択性の制御可能性を示した。4.煙道ガスからのCO2分離回収技術 放散塔の放散能力とその拡大の検討、炭酸プロピレン溶剤についての実験を行った。5.CO2高効率回収発電システム 工場廃熱による飽和蒸気をガスタ-ビンの作動流体とする酸素燃焼方式のCO2回収・液化を伴う発電システムを提案した。例えば210度の飽和蒸気の場合、50%近い高いエキセルギ-効率で発電出来る。6)太陽エネルギ-を利用したCO2削減技術(1)HYDROCARB法の経済性と改良可能性について検討をした。石炭の場合利用効率は42%で経済的可能性は低く、天然ガスを添加すればかなり条件が緩和出来ることが判明した。太陽電池の(2)大規模高効率利用システムの探索 日本に立地した場合のエネルギ-回収年数は約2年強となる。更に高効率のシステムとして、月に生産プロセスを輸送・月面で太陽電池を生産・静止軌道で発電・マイクロ波で地球に電力輸送、という組合せが最高効率を示した。7.(1)CO2の深海での挙動の検討 直接海底面へプ-ルを構成した場合と深海に散布した場合の両者の拡散状況を検討した結果、問題はあるが水中散布方式がかなり有望である。(2)深海水中散布方式の評価 日本近海での適地の探索を行なった.

研究成果

• [文献書誌] 福谷 征史郎,真貝 昌和,阪口 恵蔵,張 栩: "スス生成による二酸化炭素抑制燃焼法" 燃料協会誌. 71. (1992)
• [文献書誌] 朴,鈴木: "CO_2回収無公害地域冷暖房用コ-ジェネレ-ションシステムの構成と特性" 電気学会論文誌B. 112. (1992)
• [文献書誌] A.Murata and Y.Hori: "Formation of hydrocarbons in electrochemical reduction of carbon monoxide at an Fe electrode in connection with electrochemical reduction of carbon dioxide" Denki Kagaku. 59. 499-503 (1991)
• [文献書誌] 古賀,村田,堀: "二酸化炭素の電気化学還元におけるCu電極のCdによる表面修飾" 日本化学会誌. 873-878 (1991)
• [文献書誌] A.Aramata,M.Enyo,O.Koka and Y.Hori: "FT-IR Spectrometry of the Reduced CO_2 at Pt Electrode and Anomalous Efect of Ca^<2+> Ions" Chem.Lett,Chem.749-752 (1991)
• [文献書誌] 堀 善夫: "二酸化炭素の電解還元による再資源化技術" 繊維と工業. (1992)
• [文献書誌] 石谷,松橋,大村,島田,須鑓: "CO_2の海洋投入に関する技術的可能性評価" エネルギ-資源. 12. 66-74 (1991)
• [文献書誌] 松橋,石谷,茅,永田,山北: "CO_2放出量低減策の経済性評価" エネルギ-資源. 12. 62-69 (1991)
• [文献書誌] 松橋,石谷,朴: "石炭ガス化複合発電における効率的CO_2回収方法の検討" 電気学会論文誌B. (1992)
• [文献書誌] H.Ishitani and R.Matsuhashi: "Feasibility Study on CO_2 Disposal in the Ocean" Proceedings of IEA International Conference on Technology Responses to Global Environmental Challenges. 447-447 (1991)
• [文献書誌] R.Matsuhashi and H.Ishitani: "Modification of Energy System and CO_2 Disposal for Reducing CO_2 Economically" The first Conference on CO_2 removal. (1992)
• [文献書誌] 茅,松橋,古垣: "CO_2放出量低減策としての省エネの可能性と経済性評価" 省エネルギ-. 43. 18-26 (1991)
• [文献書誌] K.Yamada,O.Okada,Y,konishi,and M.Steinberg: "Evaluation of Hydrocarb Process for CO_2 Removal" First International Conference on Carbon Dioxide Removal. (1992)
• [文献書誌] 穴澤 孝夫,小原 知海,京藤 正浩,野村 幹弘,小宮山 宏: "エネルギ-収支からみた月利用プロセスの設計" 化学工学. 55. 932-934 (1991)
• [文献書誌] 小宮山 宏,進藤 勇治: "二酸化炭素の回収と処理" 化学と工業. 44. 67-69 (1991)
• [文献書誌] 進藤 勇治,神本 正行,小宮山 宏: "地球工学への期待と化学工学の役割" 化学工学. 55. 64-67 (1991)