燃焼ガスからCO2を高濃度で取り出す ゲル薄膜 が凄い 九州大 202106

燃焼ガスからＣＯ２を高濃度で取り出す、九州大が開発したゲル薄膜がスゴイ
　　　　　ニュースイッチ by 日刊工業新聞　　より　210623

　
　九州大学の星野友准教授と研究当時に大学院生だった行部智洋氏らは、工場などで排出される燃焼ガスから窒素を分離し、二酸化炭素（ＣＯ２）を高濃度で取り出せるゲル薄膜を開発した。一度の膜透過で大気中に０・０４％にとどまるＣＯ２濃度を９５％まで濃縮できる。スプレー塗布が可能で乾燥が不要。カーボンニュートラル（温室効果ガス排出量実質ゼロ）実現に向け、低コストＣＯ２回収技術として期待される。

　多孔質膜上に厚さ数百ナノメートル（ナノは１０億分の１）のゲル薄膜を作る。カルボン酸を持つ高分子にアミンを含ませてゲルにする。するとＣＯ２が炭酸として溶け、アミンと中和して塩になる。

　ポンプで吸引するとＣＯ２分圧が下がり膜からＣＯ２が放出される。一度ゲルに含まれる水溶液に溶ける過程を経るためＣＯ２のみを通して窒素は通さない。
　ガス分離性能を表す単位のＧＰＵは１２７０で、選択性を表すＣＯ２と窒素の透過比は２３８０。選択性が高いことから、窒素を除くために何度も膜を透過させる必要がない。

　　　　<微細な凹凸にも追従してゲル薄膜が形成>
　工場などで排出される燃焼ガスは大量の水分を含む。そのため分離膜の種類によっては乾燥工程のコストがかかる。

　開発したゲル薄膜は水分を吸収するため乾燥が不要。水蒸気によってＣＯ２の分離濃縮が妨げられない。多孔質膜の細孔をゲルが全てふさぐように膜を作るプロセスも開発した。

　微細な蛇腹構造などで表面積を大きくしてもスプレー塗布により対応できる。