大気中からCO2を回収する
ダイレクト・エア・キャプチャー（DAC）用セラミックス
カーボンニュートラルとは
カーボンニュートラルとは、温室効果ガスの排出量と吸収量を全体としてゼロにすることです。「全体としてゼロにする」とは、二酸化炭素（CO2）をはじめとする温室効果ガスの排出量から、植林やダイレクト・エア・キャプチャー（DAC）などによる人為的な吸収量を差し引いて、実質的にゼロにすることを指します。
ダイレクト・エア・キャプチャー（DAC）とは
ダイレクト・エア・キャプチャー（DAC：Direct Air Capture）とは、大気中に含まれるCO2を直接吸着・吸収し回収する技術です。2050年には約10億トン※のCO2がDACにより処理される見通しで、カーボンニュートラルに貢献する技術として、注目されています。
大気中に含まれるCO2濃度は、約0.04％と非常に低いため、CO2を大量に吸着・吸収させるためには大量の大気を効率よく処理する必要があります。
NGKでは、自動車排ガス浄化用セラミックスで培ったセラミック製ハニカム構造体の技術を応用し、「コンパクトかつ表面積が大きい」「低圧力損失（大量の空気を効率よく処理できる）」などの特長をもつDAC向けハニカム構造吸着材を開発中です。
- ※出展：IEAレポート
DAC向けハニカム構造吸着材を開発
自動車排ガス浄化用セラミックスで実績のあるハニカム構造体を応用
DAC向け吸着材（基材）に求められる性能は、「体積あたりの反応面積が大きい」「圧力損失が低い」「基材の熱容量が低い」などが挙げられます。
これらの性能は、自動車排ガス浄化用セラミックスに求められる性能と共通したものが多く、DAC向け吸着材の基材には、自動車排ガス浄化用セラミックスで実績のあるハニカム構造体が最適です。
またハニカム構造体は、現在の自動車排ガス浄化用セラミックスの製造設備、試作設備を生かして提供することができます。試作品などご希望の場合は、お気軽にお問い合わせください。
| 目的 | 求められる性能 | 解決策 |
|---|---|---|
| CO2吸収層と空気中のCO2を効率的 に反応させる | 体積当たりの反応面積が大きい | ハニカム構造体を採用し、少ない体 積で広い反応面積を確保。CO2吸着 性能向上に貢献 |
| 少ない電力で大量の空気を効率よく 送風する （エネルギー効率向上） | 圧力損失が低い | ハニカム構造体を採用し、壁厚を薄 くすることにより、低い圧力損失を 実現。送風用ファンの電気エネルギ ー削減が可能 |
| CO2を吸着させた基材を効率よく 脱離温度まで上昇させる （エネルギー 効率向上） | 基材の熱容量が低い | ハニカム構造体を採用し、壁厚を薄 くすることにより、小型・軽量化が 可能となり熱容量を低減。脱離（加 熱）工程のエネルギー削減が可能 |
| 繰り返しの温度上昇を行っても劣化 しない | 耐熱性が高い | セラミックスのひとつであるコージ ェライトを採用。原料の組成を精密 にコントロールし、優れた耐熱衝撃 性を実現 |
自動車排ガス浄化用セラミックスとは
自動車排ガス浄化用セラミックスのひとつである「ハニセラム」は、自動車排ガス浄化用の触媒を保持するための基材として用いられます。ハニセラムを内蔵した触媒装置はエンジンと消音装置（マフラー）をつなぐ排気管の途中に搭載され、排ガスに含まれる有害成分（HC、CO、NOx）を浄化します。効率よく排ガスを浄化するため、ハニセラムに求められる性能は、「体積あたりの反応面積が大きい」「圧力損失が低い」「基材の熱容量が低い」などが挙げられます。ハニセラムは1970年代に生産を開始して以来、2025年に累計生産数20億個を達成。世界中の自動車の排ガスを浄化しています。
DAC向け吸着材の性能比較（ハニカム構造体、ペレット）
DAC向け吸着材について、体積と表面積を合わせた条件下でのハニカム構造体とペレットとの性能比較を以下の表にまとめます。ハニカム構造体は、ペレットと比較し圧力損失が低く熱容量が少ないという特長があります。ハニカム構造体は、送風用ファンの電気エネルギーとCO2脱離時の熱エネルギーの削減に貢献します。
| ペレット製 | ハニカム構造体 | |
|---|---|---|
| 前提条件 |  |  |
| 圧力損失 | 1 | 0.02 （ペレットと比較し1／50） |
| 熱容量 | 1 | 0.33 （ペレットと比較し1／3） |
メディア掲載情報
試作品の提供について
NGKでは、DACシステムを開発されている企業さま向けに、DAC向けハニカム構造吸着材の試作品を提供しています。試作品をご希望の場合は、お問い合わせフォームよりお申し込み下さい。
研究開発に関するお問い合わせ
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