カーボンニュートラルおよびCO₂排出量削減に寄与する分離膜の適用例

カーボンニュートラルおよびCO₂排出量削減に寄与する膜分離プロセス

サブナノセラミック膜は分離プロセスの省エネルギー化を可能とし、カーボンニュートラルおよびCO₂排出量削減に貢献します。例えば有機溶媒と水の分離において、従来の蒸留法では加熱に大量のエネルギーを必要とするのに対し、サブナノセラミック膜を用いた分離では加熱にかかるエネルギーを低く抑えることができるため、分離プロセスの省エネ化に貢献します。その他にもCO₂やH₂、N₂、CH₄などを対象としたガス分離用途での導入も可能であり、以下の用途での使用を期待されています。

(1)CO₂-EOR（二酸化炭素原油増進回収法）

(2)産業排ガスからのCO₂分離

(3)天然ガスからのN₂分離

世界に広く分布する天然ガス田には、不純物として窒素(N₂)が含まれている場合があります。パイプライン輸送や液化天然ガス(LNG)製造プロセスに適する高品質な天然ガスを得るためには、N₂を除去する必要があり、現在は巨大な設備と大きなエネルギーを必要とする「深冷分離法」が主流です。一方で、日本ガイシのサブナノセラミック膜は、巨大な設備と大きなエネルギーを必要とせず、コンパクトで環境負荷の低いN₂除去プロセスを実現できます。石炭や石油に比べて環境負荷の低い天然ガスの利用を促進することで、低炭素社会の実現に貢献します。

(4)有機溶媒からのH₂O分離

サブナノセラミック膜は脱水用途にも適用可能です。現在、有機溶媒からの脱水プロセスには沸点の差を利用して分離する「蒸留法」が主流ですが、加熱のため多くのエネルギーを要します。日本ガイシのサブナノセラミック膜は、蒸留法と比較して加熱にかかるエネルギーが削減されるため、CO₂削減やカーボンニュートラルに貢献します。特に、沸点の差がなくなる共沸物質や還流比の大きい物質の脱水に大きな効果を発揮します。

(5)膜反応器へのサブナノセラミック膜の適用

膜反応器はサブナノセラミック膜の新たな適用分野として期待されています。CO₂からの燃料合成など反応が進みにくいようなプロセスでは、反応場から一部の生成物を引き抜き化学平衡をずらすことで、反応を進めることが可能ですが、その化学プロセスは高温・高圧環境下であることが多いため多くのエネルギーを要します。一方でサブナノセラミック膜を用いた膜反応器は、低エネルギーで反応場から生成物を引き抜くことが可能となり、CO₂削減やカーボンニュートラルに貢献します。

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日本ガイシは細孔径の異なる各種セラミックフィルターを販売しています。

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