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世界最高水準のCO2回収プラント 熱エネルギー消費量6割以下に削減
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「ESCAP」のパイロット試験機 新日鉄住金エンジニアリングが世界最高水準の省エネプロセスを用いた二酸化炭素(CO2)回収プラント「ESCAP」を新たに開発した。
CO2回収率90%以上を維持しつつ、従来と比べて熱エネルギー消費量を6割以下に削減、回収コストも4割以上低減できるのが大きな特徴。製鉄所や火力発電所、化学メーカーなどをターゲットに売り込みを図り、今後5年間で国内200億円、海外200億円の計400億円の受注を目指している。
ESCAPは日本鉄鋼連盟や新日鉄住金などの鉄鋼メーカーが現在、独立行政法人「新エネルギー・産業技術総合開発機構」(NEDO)の委託事業として共同で進めている製鉄所から出るCO2の大幅な削減を目指すプロジェクト「COURSE(コース)50」から生まれた新技術を応用して商品化された。
ESCAPで用いる化学吸収法は、アルカリ性の反応液(化学吸収液)にCO2を吸収させ、吸収液を加熱することでCO2を分離・回収する仕組みだが、従来法ではその加熱に多大なエネルギーを使用することから、回収コストが高くなるなどの課題があった。
そのためESCAPでは新日鉄住金と公益財団法人「地球環境産業技術研究機構」(RITE)がコース50の一環として開発した高性能の化学吸収液をベースに、新日鉄住金エンジニアリングが反応プロセスなどを工夫。その結果、CO2の回収率を90%以上という極めて高い状態に維持したままで、熱エネルギーの消費量を従来の6割以下(CO21トン回収時の蒸気使用量を1トン程度)にまで大幅に削減することに成功したという。
CO2を分離・回収するために吸収液を加熱する温度をこれまでの120度程度から95度程度に低減することに世界で初めて実現した。利用価値が少ない工場で発生する廃熱や低温蒸気を活用しやすくなるうえ、設備の簡素化などを通じ、「CO2の回収コストも従来と比べて4割以上削減できるようになる」(新日鉄住金エンジニアリング)という。
ESCAPで用いる化学吸収液は耐久性にも優れており、9000時間に及ぶ耐久試験でも吸収性能の長期安定性を確認することができた。燃料ガスや燃料排ガスなど、さまざまなガスに適応する工夫も加えられている。
ESCAPは当初、CO2が大規模排出源から大気に放出される前に回収し、地下に封じ込める「CCS」(二酸化炭素地中貯留技術)を構成する技術として開発された。しかし、分離・回収したCO2が炭酸ガスとして工業ガスや炭酸飲料、ドライアイスの原料として利用できることから、まずは工業ガスメーカーや飲料メーカーが化学メーカーなどと連携してコンビナートなど排ガスが大量に出る場所に設置することなどを想定。鉄鋼メーカーや化学メーカーに加え、工業ガスメーカーや飲料メーカーなどにも売り込みを図る考えだ。
また、資源の有効活用策として、油田にCO2を注入することで原油の回収率を向上させる「石油増進回収技術(EOR)」に注目が集まる中、国内外の油田向け需要も狙う。
ESCAPの価格は、工業ガスの原料やドライアイス向けなどに年間5万トン程度のCO2を回収できる機種は20億~30億円程度。油田向けに年間100万トン程度のCO2が回収できる機種では90億~100億円程度という。(橋本亮)