CO2吸収材料（CCUSへの取り組み）
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トーヨーカラーでは、製鉄所、製油所などの工場から排出された大量のCO2や大気中のCO2の効率的な回収を可能にする、各種吸収材料の開発に取り組んでいます。artienceグループが長年の色材合成やインキ設計で培った材料設計技術と配合技術を活用した当社開発品は、高い吸収性能と安定性を両立し、エネルギー負荷の低減やプロセス最適化に貢献する材料設計を追求しています。当社は、発電・化学・産業分野など幅広い用途への適用を見据え、化学吸収法・固体吸着法の2つのアプローチで次世代のCCUS技術を支えるソリューションを提供します。
化学吸収法：アミン吸収液
化学吸収法は、吸収液とCO2との化学反応を利用し排ガス中のCO2を選択的に吸収・分離する、代表的なCO2回収技術です。当社は、水のみを溶媒とした水系アミン吸収液と溶媒に有機溶剤を使用した溶剤系（非水系）アミン吸収液を中心に、CO2回収性能と再生熱エネルギーのバランスに優れた材料開発を進めています。実用プロセスへの適用を見据え、効率性と耐久性を兼ね備えたソリューションを提供します。
化学吸収法は、吸収液とCO₂との化学反応を利用し排ガス中のCO2を選択的に吸収・分離する、代表的なCO2回収技術です。当社は、水のみを溶媒とした水系アミン吸収液を中心に、CO2回収性能と再生熱エネルギーのバランスに優れた材料開発を進めています。実用プロセスへの適用を見据え、効率性と耐久性を兼ね備えたソリューションを提供します。
当社開発品の特長（技術的優位性）
- 低粘度な吸収液設計
アミンや溶剤の最適な設計により、吸収液の低粘度化を実現。回収設備内での吸収液の循環効率を向上させ、送液ポンプへの負荷を低減します。これにより、設備の安定稼働と運用コスト（消費電力）の削減に貢献します。 - 低温放散を実現
アミン材料の最適化および吸収液における比熱の低減により、他社品に比べCO2放散工程の大幅な低温化を実現。熱エネルギー消費量を大幅に削減し、運用コストを低減します。 - 優れた揮発抑制
昇温時に揮発しにくいアミンや溶媒を設計・選択することで、蒸発や昇温に伴う熱損失を最小限に抑制します。これにより、無駄なエネルギーロスを防ぐとともに、長期的に安定した回収システムの運用を可能にします。
- 非危険物対応（消防法）
日本の消防法における「非危険物」の基準に適合する設計に対応可能。導入にあたり防爆設備が不要となり、指定数量の制約も受けないため、設備投資費用の抑制や柔軟で安全な運用管理が可能です。
性能比較データ
| 項目 | A社 （水系） |
当社開発品 （水系） |
当社開発品 （溶剤系） |
条件 |
|---|---|---|---|---|
| 粘度 | 3 mPa・s | ＜15 mPa・s | ＜35 mPa・s | E型粘度計＠40℃・CO2飽和吸収時 |
| 放散温度 | 120 ℃ | ＜100 ℃ | 80～90 ℃ | 推奨温度 |
| CO2回収エネルギー | ～3.9 GJ/CO2t | ～3.0 GJ/CO2t | ～2.6 GJ/CO2t | 理論計算値 |
| 引火点 | なし | なし | ＞130 ℃※ | クリーブランド開放式 |
（トーヨーカラー内にて評価を実施）
- 溶剤系アミン吸収液も水分量調整等により「非危険物」への設計変更が可能
CO2回収エネルギーの内訳比較
当社が開発したアミン吸収液は、CO2サイクル回収量が多く、「昇温熱」「蒸気損失熱」の削減が可能です。他社品と比較してCO2の分離・回収プロセス全体のエネルギー消費を大幅に低減しています。将来的には、従来のおよそ半分となるCO2回収エネルギー消費「1.8GJ/CO2t以下」を目標としています。
- 反応熱：CO2との化学反応に必要な熱
昇温熱：吸収液を加熱するために必要な熱
蒸気損失熱：溶媒蒸発による損失熱
当社の強み
artienceグループが長年培ってきた材料設計技術と配合技術により、お客様のCO2回収設備仕様や運転条件に応じた最適な材料選定が可能です。これにより、以下のような多様なパラメータに対応できます。
- アミン材料の独自設計
- アミン材料の種類選定
- 溶媒組成の最適化
- 粘度調整
トーヨーカラーは、脱炭素社会の実現に向け、さらなるCO2回収エネルギー低減を目指して開発を進めてまいります。
固体吸着法：固体吸収材
固体吸着法は、多孔質支持体にアミンを担持させた「固体吸収材」の表面にCO2を化学的・物理的に捕集する方法です。液体を使用しないため、水分の蒸発熱や顕熱が不要で、80℃以下の低温でCO2を吸収材から脱着させることが可能であり、DAC（大気直接回収）や低温排ガス用途に適しています。
当社開発品の特長（技術的優位性）
- 低温再生を実現
標準材料（PEI：ポリエチレンイミン）の脱着温度100℃に対し、当社開発品は約70℃で脱着可能。脱着時の消費エネルギー削減に貢献します。 - 優れた耐久性（耐熱性・酸化防止）
加速劣化試験後の性能維持率がPEIの2倍以上。長期使用が可能でランニングコスト削減に貢献します。 - さまざまな基材に対応可能
基材の種類や表面特性に応じた最適なアミン材料設計・担持方法の実現が可能です。
対応可能な基材：シリカ粒子／粉末、無機セラミック構造体、有機金属構造体（MOFs） など
性能比較データ
| 項目 | PEI （標準品） |
当社開発品 | 条件 |
|---|---|---|---|
| CO2吸着性能 | STD | STD同等以下 | CO2濃度400ppm・25℃・CO2飽和吸着時 |
| 放散温度 | 100 ℃ | 70 ℃ | 推奨温度 |
| 耐久性 （耐熱性・酸化防止） |
STD | 2倍以上 （PEI比） |
加速劣化試験後 （100℃・24時間・Air曝露） |
（トーヨーカラー内にて評価を実施）
加速劣化試験前後の比較
当社の強み
artienceグループが長年培ってきた独自の材料設計技術により、基材の種類や表面特性に応じた最適なアミン材料設計・担持方法を実現します。お客様の用途や基材仕様に合わせた柔軟なカスタマイズが可能です。
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