化学反応場設計グループ

CO₂分離回収技術の省エネ化に向けたイオン液体の開発

• 不揮発性・熱的に安定なイオン液体を用い、省エネCO₂分離回収技術を開発
• イオン液体の分子設計により、消費エネルギーを商用吸収液の半分程度に低減
• 大気中と同じ濃度のCO₂を、従来高分子膜の約500倍高い選択率で濃縮

CO₂分離回収の省エネ化に向けたイオン液体の開発

• イオン液体は揮発せず、熱的に安定であるため、有機溶媒の代替として多様な分野への応用が期待。
• 産総研では、イオン液体をCO₂等の各種ガス分離材料として捉え、イオン液体を設計・合成・部材化し、ガス分離性能を評価するとともに、省エネルギーなガス分離プロセスを開発。
• イオン液体の分子設計により、CO₂分離回収の消費エネルギーを低減できるイオン液体や、希薄なCO2を高選択率で濃縮するイオン液体膜を開発。

イオン液体吸収液を用いた省エネCO₂分離回収技術

• 化学吸収液を用いたCO₂分離回収プロセスでは、吸収したCO₂の回収に多量の熱エネルギーを消費。
• イオン液体の塩基性及び化学反応機構の制御により、CO₂回収温度の低下とCO₂吸収熱の低減を達成。
• 高炉排ガスからのCO₂分離回収において、消費エネルギー量を半分程度に低減可能（シミュレーションによる試算）。

希薄なCO₂を高選択率で分離回収するイオン液体膜

• CO₂分離膜の高性能化に向けて、希薄なCO₂を強力に捕捉しつつ、捕捉したCO₂を容易に放出する材料が必要。　
• 役割の異なる2種類のイオン液体を混合することで、CO₂の捕捉能力と放出能力の両立を実現。
• 大気相当のCO₂(0.04%)を70%以上に濃縮することに成功。
• DAC用イオン液体膜モジュールを開発中。