炭素回収技術

炭素回収・貯留（CCS）とは、大気から炭素を除去するか（炭素除去または直接大気回収）、そもそも大気中に炭素が流入しないようにする（点源での炭素回収）プロセスである。炭素は多くの産業プロセスの副産物であり、多くのメーカーがネット・ゼロ・カーボン目標を達成する方法を模索している。カーボン・キャプチャーは、地球温暖化の直接的な原因である二酸化炭素の排出を削減することができる。炭素回収は、気候変動と闘うための重要な武器である。

直接大気回収・貯留（DAC+S）は、炭素除去ソリューションである。大気からCO₂を直接回収し、永久的に貯留するか、産業用原料として使用する。燃焼後回収は、化石燃料発電所にCCS技術を後付けすることができるため、炭素回収の最も一般的な形態である。

炭素回収・貯留（CCS）は、化石CO₂を点源から回収し、大気中への流入を防ぐことで、排出量削減に貢献するアプローチである。捕捉技術には、後燃焼、前燃焼、酸素燃料などがある。

ダイレクト・エア・キャプチャー技術は、真空ポンプなどの回転装置を使って大気中の空気を取り込み、空気中の炭素を吸着剤と呼ばれる化学物質に結合させる。その後、捕捉した二酸化炭素を放出するために吸着剤を加熱する。

直接大気回収・貯留（DAC+S）は、炭素除去ソリューションである。大気からCO₂を直接回収し、永久的に貯留するか、産業用原料として使用する。燃焼後回収は、化石燃料発電所にCCS技術を後付けすることができるため、炭素回収の最も一般的な形態である。

直接大気回収（DAC）とは、大気から二酸化炭素（CO2）を直接回収し、二酸化炭素（CO2）の流れを生成して隔離したり、カーボンニュートラルな燃料やウィンドガスの生産に利用したりするプロセスである。

二酸化炭素は、周囲の空気が化学媒体、典型的にはソート剤または水性アルカリ溶媒と接触することで除去される。化学媒体はその後、熱を加えて二酸化炭素を除去し、脱水と圧縮を行う。

燃焼前捕捉は、燃焼が完了する前に炭素を除去するプロセスである。このプロセスは、化石燃料を使用する発電所や、肥料や化学物質の製造、廃棄物の焼却など、CO2を大量に排出するプロセスで適用されることが多い。

CO2は、煙道内のガスやその他の点源から回収される。産業用燃焼前炭素回収は、発電所で必要とされるよりも小規模なもので、より広く、現在使用されている。

燃焼前炭素回収では、化石燃料がガス化炉などで部分的に酸化されると、得られる合成ガスのCO（COとH2）が添加された水蒸気（H2O）と反応し、CO2とH2に転換される。そして、比較的純粋な排気流からCO2を回収することができる。H2は燃料として使用でき、CO2は燃焼前に除去される。

燃焼前捕捉と燃焼後捕捉には長所と短所がある。CO2は燃焼後、排ガスが大気圧に達する前に除去される。このプロセスは、産業用途におけるCO2回収プロセスの大部分において、発電所で必要とされるのと同じ規模の標準的なものである。

ポストコンバッション・キャプチャーとは、その名の通り、燃焼後の化石燃料からCO2を除去することである。炭素は、排ガスに含まれる発生源から回収される。この成熟した技術は、さまざまな中小規模のカーボン重工業用途で使用されている。この技術には、カーボンを生産する既存のシステムに後付けできるという大きな利点がある。CO2排出量を大幅に削減する。

燃焼後の炭素回収は、アミン（ローンペアを持つ窒素原子を含む有機化合物）を介してCO2を除去する。アミンには多くの種類があり、CO2回収に関連するさまざまな特性がある。その一例がモノエタノールアミン（MEA）で、CO2などの酸性ガスと非常に強く反応する。モノエタノールアミンは反応時間が速いため、CO2濃度が低い流れでも比較的高い割合のCO2を除去することができ、CO2除去に非常に効果的な選択肢となる。

酸素燃焼は、純粋な酸素の中で燃料を燃焼させる。火炎温度を通常の燃焼時のレベルに抑えるため、冷却された排ガスは再循環され、燃焼室に注入される。酸素燃焼排ガスの大部分は水蒸気とCO2である。水蒸気は冷却によって凝縮される。その結果、ほぼ純粋なCO2の流れができる。

発電所プロセスにおける酸素燃焼は、「ゼロ・エミッション」サイクルと呼ばれることがある。これは、貯留されるCO2が、燃焼前後の捕集排ガス流から除去される量の何分の一にもならないためである。CO2のごく一部は、必然的に凝縮した水に含まれる。ゼロ・エミッション」のラベルを保証するために、適切な処理や廃棄が必要なもの。

炭素回収・貯留（CCS）は、化石CO₂を点源から回収し、大気中への流入を防ぐことで、排出量削減に貢献するアプローチである。捕捉技術には、後燃焼、前燃焼、酸素燃料などがある。

DAC+S（Direct Air Capture & Storage）は炭素除去ソリューションであり、空気中のCO₂を直接回収し、永久的に貯蔵するか、産業用原料として使用する。