韓国の中央大学の研究者たちは、廃棄物や豊富な天然資源を原料として利用する二酸化炭素回収・利用プロセスを研究している。これにより、この技術の経済的実現可能性が確保される。
今回の研究では、ソンホ・ユン教授とチョルジン・リー准教授が率いるチームが、工業用二酸化炭素とドロマイトを用いて、商業的に実現可能な2つの製品、ギ酸カルシウムと酸化マグネシウムを製造する可能性を探った。
「二酸化炭素を用いたドロマイト中のマグネシウムイオンとカルシウムイオンの有用な高付加価値製品への動的変換」と題された研究論文が、化学工学ジャーナルに掲載された。
気候変動は、優先的に取り組むべき深刻な問題です。そのため、世界各国は気候変動の影響を軽減するための政策を策定しています。
例えば、欧州連合は2050年までに気候中立を達成するための包括的なガイドラインを提案している。欧州グリーンディールもまた、温室効果ガス排出量の削減の重要性を強調している。
その結果、科学者たちは、二酸化炭素の貯蔵と処理を低コストで拡大する有望な方法として、二酸化炭素回収・利用技術の研究を進めている。
しかしながら、二酸化炭素の回収と利用に関する世界的な研究は、約20種類の変換化合物に限定されている。
二酸化炭素排出源の多様性を考えると、より幅広い種類の化合物を対象とすることが極めて重要である。
これは、低濃度二酸化炭素の変換プロセスを詳細に研究することの重要性を示している。
今回の研究では、研究チームは触媒（Ru/bpyTN-30-CTF）を用いて二酸化炭素に水素を付加させた。その結果、ギ酸カルシウムと酸化マグネシウムという2つの高付加価値製品が得られた。
ギ酸カルシウムは、セメント添加剤、融雪剤、動物飼料添加剤として使用されるほか、皮革のなめしなどにも使用される。
このチームのプロセスは実現可能であるだけでなく、驚くほど高速で、室温でわずか5分で製品を製造できる。
研究者らは、このプロセスによって、従来のギ酸カルシウムの製造方法と比較して、地球温暖化係数を20％削減できる可能性があると推定している。
「二酸化炭素を利用して、気候変動の影響を緩和しつつ経済的利益を生み出すことができる価値ある製品を生産することへの関心が高まっている。」
ユン教授は、「二酸化炭素の水素化反応と陽イオン交換反応を組み合わせることで、金属酸化物を精製すると同時に、有用なギ酸塩を生成するプロセスが開発されました」と述べた。
研究者たちは、自分たちの方法が既存の生産方法に取って代わる可能性があるかどうかを評価した。そのため、持続可能なCO2変換方法の環境への影響と経済的実現可能性を調査した。
「今回の結果に基づくと、我々の方法は二酸化炭素変換における環境に優しい代替手段であり、従来の方法に取って代わり、産業における二酸化炭素排出量の削減に貢献できると言える」と尹教授は説明した。
二酸化炭素を持続可能な方法で製品に変換する可能性は有望だが、これらのプロセスを大規模に展開するのは必ずしも容易ではない。
ほとんどのCCU技術は、従来の商業プロセスと比較して経済的な実現可能性が低いため、まだ商業化されていない。
「環境的にも経済的にも実現可能なものにするためには、CCU（二酸化炭素回収・利用）プロセスと廃棄物リサイクルを組み合わせる必要があります。これは将来的にネットゼロ排出目標の達成に役立つでしょう」とリー博士は結論付けた。
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