イーサン・シバニア 高等研究院物質－細胞統合システム拠点（iCeMS＝アイセムス）教授、ベナム・ガリ 同特定助教、脇本和輝 エネルギー科学研究科修士課程学生らの研究グループは、MOFというナノサイズの粒子を、PIM－1という高分子材料に適切な条件で添加することで、ガスの分離精度を大幅に向上した混合マトリクス膜を開発することに成功しました。CO 2 回収・貯留方法における高効率化・低コスト化の実現に向けた技術となることが期待されます。
本研究成果は、2017年6月6日午前0時に英国の科学誌「Nature Energy」で公開されました。
研究者からのコメント
左から、シバニア教授、ガリ特定助教、脇本修士課程学生
「二酸化炭素をいかに経済的に効率の良い方法で分離・回収するか」という大き な課題は、たった一本の論文では解決することはできず、技術開発を継続的に行 う必要があります。その中で、乗り越えるべき課題等もさらに見つかると思いま す。大変なチャレンジですが、とても重要な問題で、今すぐにでも着手していか なければならないと感じています。
概要
世界は今、深刻な二酸化炭素の問題を抱えています。世界最大の火力発電所は、1日にギザの大ピラミッド12杯分もの二酸化炭素を排出します。そして、500MW級の巨大な火力発電所が世界で5000基以上もあり、その数は今も増えています。分離・貯蔵されるべき温室効果ガスの量は計り知れません。
既存の高分子膜を用いたガス分離技術は、この莫大な量の排出ガスを処理するには不向きでした。それは、ガスの処理速度が遅すぎるか、高処理速度のものはガスを分離する精度が低いために、エネルギー効率のよい二酸化炭素分離を行えなかったからです。大規模な二酸化炭素分離プロジェクトに応用するには、費用対効果の点で問題がありました。
本研究グループが開発した混合マトリクス膜（MMMs）と呼ばれる高分子薄膜を用いた「フィルター」は、ガスの処理量や分離精度だけでなくコスト面においても、CCS技術に革命を起こす可能性を秘めています。
詳しい研究内容について
書誌情報
【DOI】 https://doi.org/10.1038/nenergy.2017.86
Behnam Ghalei, Kento Sakurai, Yosuke Kinoshita, Kazuki Wakimoto, Ali Pournaghshband Isfahani, Qilei Song, Kazuki Doitomi, Shuhei Furukawa, Hajime Hirao, Hiromu Kusuda, Susumu Kitagawa and Easan Sivaniah (2017). Enhanced selectivity in mixed matrix membranes for CO2 capture through efficient dispersion of amine-functionalized MOF nanoparticles. Nature Energy, 2, 17086.
- NHK京都（6月7日）で放送されました。
