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世界のCCS・CO2分離回収技術 最新業界レポート

世界のCCS・CO2分離回収技術 最新業界レポート

~CCS & Technology for CO2 Separation and Recovery~
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 従来の EOR (原油増進回収) が中心であった「CCS」に変化が起きている。CO2排出抑制策としてのCCS 事業の役割が増してきている。エリア的にも、 これまでは欧米や豪州が中心であったが、 今後世界の産油ガス国に広がるポテンシャルが出ている。工場やプラントなどから排出される CO2だけでなく、 天然ガス精製のプロセスにおいては、 CO2の含有量が多い“サワーガス”からのCO2の除去が行わられている。また、 大気から大量のCO2を回収する「Direct Air Capture (DAC) 」については、 EUが力を入れており、 パイロットプラントでの実証試験が盛んに行われている。米国やカナダでも実証試験レベルの研究は多額の資金援助を受けており、 欧米でのDACの研究は急加速している。さらに、 CCSの共通基盤である CO2分離・回収技術については、 化学吸収法、 物理吸収法、 固体吸収法、 深冷分離法、 膜分離法などの分離回収法が使用されている。発電所燃焼排ガスからのCO2回収技術については、 化学吸収法が実用化されており最も進展している。コストや技術の適性等の面で、 化学プラントには物理吸着法、 石炭ガス化複合発電 (IGCC) では物理吸収法が有利である。
 一方、 近年、 期待が高まる膜分離法は膜の透過前後におけるガスの圧力差を原動力にして分離を行う方法である。排ガスや天然ガス等からのCO2分離法としても用いられている。CO2分離膜には、 セルロースやポリスルホン、 ポリイミド等の高分子材料、 ゼオライト等の無機材料が盛んに開発されている。CO2分離回収技術を整理することで、 各々の長所・短所、 及び開発企業の狙い、 さらには業界ニーズ、 コスト分析をすることで、 各分離法別のCO2分離量の需要予測を調査した。
 本レポートは、 今後の展開を見据えたうえでの次世代ビジネスにつながるレポートになっている。

目次

第1章 CCS

  • 1. CCUSとは
  • 2. CCS技術
    • 2.1 概要
    • 2.2 CO2排出量
    • 2.3 業界分析
    • 2.4 CCSコスト
    • 2.5 開発動向
      • ① Linde
      • ② Air Liquide
      • ③ Siemens Energy
      • ④ Royal Dutch Shell
      • ⑤ Total
      • ⑥ BP
      • ⑦ Honeywell UOP
      • ⑧ Alpek
      • ⑨ 日揮グローバル, BASF
      • ⑩ 千代田化工建設
      • ⑪ 三菱重工業
      • ⑫ 三菱重工エンジニアリング
      • ⑬ 太平洋セメント
      • ⑭ 日鉄エンジニアリング (旧;新日鉄住金エンジニアリング)
      • ⑮ 東洋エンジニアリング
      • ⑯ 大成建設
      • ⑰ 東芝エネルギーシステムズ
      • ⑱ 川崎重工業
      • IHI
      • ⑳ Jパワー
      • ㉑ 味の素
      • ㉒ JFEエンジニアリング
      • ㉓ JFEスチール
      • ㉔ 旭化成
      • ㉕ 三井物産
      • ㉖ 三菱商事
      • ㉗ 丸紅
  • 3. マイクロバブル技術
    • 3.1 概要
    • 3.2 CO2マイクロバブル貯留システム (CMS)
    • 3.3 マイクロバブルCO2EOR・CCS
    • 3.4 開発動向
      • ① 大林組
      • ② 東京ガス
  • 4. CCSモニタリング
    • 4.1 概要
    • 4.2 開発動向
      • ① 物理計測コンサルタント

第2章 CO2の分離・回収法

  • 1. 概要
  • 2. CO2の分離・回収方法の整理
  • 3. 酸素燃焼法
    • 3.1 概要
    • 3.2 酸素燃焼法のメリット
    • 3.3 業界分析
    • 3.4 カライド酸素燃焼プロジェクト
  • 4. CO2の分離・回収法のメリット・デメリット
  • 5. CO2の分離・回収法のコスト
  • 6. 世界のCO2発生量とCO2分離量
  • 7. 分離法別のCO2分離量・需要動向
  • 8. 化学吸収法
    • 8.1 概要
    • 8.2 化学吸収液の種類と動向
    • 8.3 代表的な化学吸収液の項目別比較
    • 8.4 KS-1吸収液
    • 8.5 業界分析
    • 8.6 課題
    • 8.7 開発動向
      • BASF
      • ② 日本CCS調査
      • ③ JFEエンジニアリング
      • ④ 日揮
      • ⑤ 神戸学院大学
      • RITE
      • ⑦ ナノミストテクノロジーズ
      • ⑧ 九州大学
  • 9. 物理吸収法
    • 9.1 概要
    • 9.2 業界分析
    • 9.3 EAGLE プロジェクト
    • 9.4 開発動向
      • UOP
      • ② Linde Engineering
  • 10. 固体吸収法
    • 10.1 概要
    • 10.2 物理吸着
    • 10.3 化学吸着
    • 10.4 物理脱着と化学脱着
    • 10.5 固体吸収材によるCO2回収技術の開発動向
    • 10.6 開発動向
      • ① 日立製作所
    • 10.7 物理吸着法
      • 10.7.1 概要
      • 10.7.2 業界分析
      • 10.7.3 開発動向
        • ① JFEスチール
        • ② Shell
        • ③ 韓国電力公社 (KEPCO)
        • SRI International
    • 10.8 化学吸着法
      • 10.8.1 概要
      • 10.8.2 業界分析
      • 10.8.3 開発動向
        • ① 川崎重工業
        • RITE
        • ③ Svant
        • ④ Climeworks
        • ADA-ES
        • TDA Research
        • ⑦ 米国エネルギー技術研究所 (NETL)
        • NEDO
    • 10.9 PCP/MOF
      • 10.9.1 概要
      • 10.9.2 業界分析
      • 10.9.3 MOF-74
      • 10.9.4 開発動向
        • ① GSアライアンス
        • ② 日本曹達
        • ③ 東京大学
        • ④ 京都大学
        • ⑤ Atomis
        • ⑥ SyncMOF
    • 10.10 ケミカルループ燃焼法
      • 10.10.1 概要
      • 10.10.2 業界分析
      • 10.10.3 炭酸塩ループ法
        • 10.10.3.1 概要
        • 10.10.3.2 業界分析
        • 10.10.3.3 開発動向
          • ① 工業技術研究院 (ITRI)
          • ② Alstom
          • ③ 伊藤忠商事,Mineral Carbonation International
          • ④ 東京ガス
          • ⑤ 出光興産,宇部興産,日揮
          • ⑥ 韓国電力公社 (KEPCO)
          • ⑦ 大阪ガス
  • 11. 深冷分離
    • 11.1 概要
    • 11.2 業界分析
    • 11.3 開発動向
      • ① ExxonMobil
      • ② ユニオン昭和

第3章 膜分離法

  • 1. 概要
  • 2. CO2分離膜に使用される素材と形状
  • 3. 業界分析
  • 4. 国内の動向
  • 5. 高分子膜
    • 5.1 概要
    • 5.2 研究動向
    • 5.3 業界分析
    • 5.4 Microporous organic polymers (MOPs)
    • 5.5 MMM (Mixed-Matrix Membrane)
    • 5.6 代表的な高分子材料
      • 5.6.1 酢酸セルロース
      • 5.6.2 ポリイミド
      • 5.6.3 ポリアセチレン
      • 5.6.4 デンドリマー
      • 5.6.5 フッ素樹脂
    • 5.7 開発動向
      • UOP
      • ② Air Liquide
      • ③ Air Products
      • MTR
      • TDA Research
      • ⑥ 東ソー
      • EVONIC
      • ⑧ 富士フイルム
      • ⑨ 三菱ケミカル
      • ⑩ 東洋紡
      • ⑪ 日本バイリーン
      • ⑫ 住友電工ファインポリマー
      • ⑬ 宇部興産
      • ⑭ 住友化学
      • ⑮ ルネッサンス・エナジー・リサーチ
      • ⑯ 神戸大学
      • ⑰ 次世代型膜モジュール技術研究組合
  • 6. 無機膜
    • 6.1 概要
    • 6.2 ゼオライト膜
      • 6.2.1 概要
      • 6.2.2 主なゼオライト膜の特徴
      • 6.2.2.1 SAPO-34膜
      • 6.2.2.2 ZSM-5膜
      • 6.2.2.3 モレキュラーシーブ
      • 6.2.2.4 DDR膜
      • 6.2.2.5 高シリカゼオライト膜 (MSM–1)
      • 6.2.3 業界分析
      • 6.2.4 開発動向
        • ① 三菱ケミカル
        • ② 三菱ケミカル,三井造船,三井E&S パワーシステムズ
        • ③ 日立造船
        • ④ 日本ガイシ
    • 6.3 シリカ膜
      • 6.3.1 概要
      • 6.3.2 業界分析
      • 6.3.3 開発動向
        • ① 三菱ケミカル
        • ② Pervatech
        • ③ eSep
    • 6.4 炭素膜
      • 6.4.1 概要
      • 6.4.2 業界分析
      • 6.4.3 開発動向
        • ① 東レ
        • ② Compact Membrane Systems (CMS)
    • 6.5 イオン性液体膜
      • 6.5.1 概要
      • 6.5.2 業界分析

第4章 天然ガス

  • 1. 概要
  • 2. 天然ガス精製
  • 3. 天然ガスプラントにおけるCO2分離回収方法
    • 3.1 吸収法
    • 3.2 吸着分離法
    • 3.3 膜分離法
    • 3.4 深冷分離法
  • 4. 天然ガス中からの不純物として含まれる硫化水素の除去
  • 5. 天然ガス中からのヘリウムの分離・精製
  • 6. 業界分析
  • 7. 天然ガス応用分野で製品化された膜材料
    • 7.1 概要
    • 7.2 業界分析
    • 7.3 開発動向
      • ① 日揮グローバル,日本ガイシ
      • INPEX
      • ③ 東洋エンジニアリング
      • ④ 三菱ケミカル
      • ⑤ Carbon Upcycling Technologies

第5章 直接空気回収 (DAC)

  • 1. 概要
  • 2. DACのメリット
  • 3. 低濃度CO2除去技術
    • 3.1 化学吸収液
    • 3.2 吸着
  • 4. 業界分析
  • 5. 国内の動向
  • 6. 運用コスト
  • 7. 開発動向
    • ① Climeworks
    • ② Carbon Engineering (CE)
    • ③ Global Thermostat
    • ④ Center for Negative Carbon Emissions
    • ⑤ The VTT Technical Research Center
    • ⑥ Audi
    • ⑦ One Point Five
    • ⑧ 東邦ガス
    • IHI
    • ⑩ 日揮
    • ⑪ 神戸学院大学
    • ⑫ 九州大学
    • ⑬ 金沢大学

第6章 石炭ガス化複合発電 (IGCC)

  • 1. 概要
  • 2. IGCCの特徴
  • 3. ガス精製設備
  • 4. 湿式ガス精製方式
  • 5. 乾式ガス精製方式
  • 6. 業界分析

第7章 BECCS

  • 1. 概要
  • 2. BECCSプロジェクト
  • 3. 業界分析
  • 4. 課題
  • 5. 開発動向
    • ① 東芝エネルギーシステムズ
    • ② シグマパワー有明
    • ③ 三菱重工エンジニアリング
    • ④ Ørsted
    • ⑤ 味の素
    • ⑥ 宇部興産
    • ⑦ 三菱地所
    • ⑧ エア・ウォーター
    • ⑨ Econic Technologies, Drax
    • ⑩ Schlumberger New Energy, Chevron Corporation, Microsoft, Clean Energy

第8章 水素製造

  • 1. 概要
  • 2. グリーン水素 vs ブルー水素
  • 3. 産業別の水素発生工程
    • 3.1 概要
  • 4. 水の電気分解 (水電解)
    • 4.1 概要
  • 5. 業界分析
  • 6. 主な水素製造システム
    • 6.1 アルカリ水電解システム
      • ① トクヤマ
      • ② トヨタ,トクヤマ
      • ③ 旭化成
      • ④ 日本触媒
    • 6.2 固体高分子水電解システム
      • ① 神鋼環境ソリューション
      • ② 三菱重工業
      • ③ Hydrogen Pro
      • ④ 日立造船
      • ⑤ 三菱化工機
      • IHI
      • ⑦ Jパワー
      • ⑧ 岩谷産業
      • ⑨ 戸田建設,ジャパンブルーエナジー
      • ⑩ 昭和電工
      • ⑪ 日本触媒
      • AGC
      • ⑬ Solvay
      • ⑭ 東京工業大学⑮京都大学
  • 7. Power to Gas (P2G)
    • 7.1 概要
    • 7.2 業界分析
      • ① 東芝エネルギーシステムズ
      • ② 商船三井テクノトレード,大陽日酸,神鋼環境ソリューション,日本シップヤード
      • ③ 関西電力
      • ④ 三菱重工業
      • ENEOS
      • ⑥ Air Liquide,伊藤忠商事
      • ⑦ 住友商事
      • ⑧ 日立造船
      • ⑨ 千代田化工建設
      • ⑩ 早稲田大学
  • 8. メタネーション
    • 8.1 概要
    • 8.2 業界分析
    • 8.3 企業動向
      • ① 大阪ガス
      • INPEX (旧;国際石油開発帝石)
      • ③ 東芝
      • ④ IHIグループ
      • ⑤ 日立造船
      • ⑥ 産業技術総合研究所
      • ⑦ Audi
      • MAN Energy Solutions
      • ⑨ 岩谷産業
      • ⑩ JFEエンジニアリング
  • 9. 水素製鉄法
    • 9.1 概要
    • 9.2 業界分析
    • 9.3 COURSE50
    • 9.4 欧州の取り組み
    • 9.5 企業動向
      • ① 神戸製鋼所,ArcelorMittal
      • ② Midrex Technologies
      • ③ BHPグループ
      • ④ 日本製鉄,Rio Tinto
      • ⑤ 日本製鉄
      • ⑥ Rio Tinto
      • ⑦ Liberty Steel,Paul Wurth,SHS
      • ⑧ Thyssenkrupp
      • ⑨ 豊田通商

第9章 世界のCCS産業

  • 1. 米国
    • 1.1 概要
    • 1.2 45Q税控除
    • 1.3 CO2EOR
    • 1.4 米国エネルギー省 (DOE)
    • 1.5 カリフォルニア州
    • 1.6 Petra Nova Carbon Capture プロジェクト
    • 1.7 水素戦略
    • 1.8 開発動向
      • ① Exxon Mobil
      • ② Chevron
      • ③ Summit Agricultural Group
      • ④ Venture Global LNG
      • ⑤ NextDecade,Oxy Low Carbon Ventures
      • ⑥ Valero Energy Corporation,BlackRock Global Energy & Power Infrastructure Fund Ⅲ
      • ⑦ Fluor Corporation
      • ⑧ Lafarge Holcim
      • ⑨ Fairway Methanol
      • ⑩ 三菱重工業
      • DOE,Pacific Northwest National Laboratory (PNNL)
      • ⑫ Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL)
      • ⑬ Aemetis
      • ⑭ International CCSKnowledge Centre
  • 2. カナダ
    • 2.1 概要
    • 2.2 Alberta Carbon Trunk Line (ACTL)
    • 2.3 Weyburn-Midale CO2Monitoring and Storage プロジェクト
    • 2.4 Quest CCSプロジェクト
    • 2.5 Boundary Dam プロジェクト
    • 2.6 水素戦略
    • 2.7 開発動向
      • ① Carbon Engineering
      • ② 三菱重工業
      • ③ Proton Technologies
  • 3. EU
    • 3.1 概要
    • 3.2 水素戦略
  • 4. ノルウェー
    • 4.1 概要
    • 4.2 Northern Lights Project
    • 4.3 水素戦略
    • 4.4 開発動向
      • ① Klaveness Combination Carriers
      • ② Elkem
      • ③ Baker Hughes
      • ④ Equinor,Shell,Total
      • ⑤ Climeworks
      • ⑥ Equinor
      • ⑦ Equinor (旧Statoil)
      • ⑧ 三菱重工エンジニアリング
      • ⑨ Wilhelmsen
  • 5. スウェーデン
    • 5.1 概要
    • 5.2 動向
      • ① Preem
      • ② Cementa
  • 6. デンマーク
    • 6.1 概要
    • 6.2 開発動向
      • ① デンマーク沖合CO2貯留コンソーシアム
      • ② Orsted
      • FLSmidth
      • ④ デンマーク工科大学 (DTU)
  • 7. オランダ
    • 7.1 概要
    • 7.2 Porthos プロジェクト
    • 7.3 Athos プロジェクト
    • 7.4 開発動向
      • ① Neptune Energy
  • 8. ドイツ
    • 8.1 概要
    • 8.2 LEILAC (Low Emissions Intensity Lime And Cement) プロジェクト
    • 8.3 ALIGN CCUS
    • 8.4 水素戦略
      • 8.4.1 概要
      • 8.4.2 Power to Gas
      • 8.4.3 水電解装置に関するプロジェクト
      • 8.4.4 h2 Herten
      • 8.4.5 Baden-Wüttemberg (BW) 州
    • 8.5 開発動向
      • ① FNBガス (ガス輸送管企業協会)
      • ② Salzgitter
      • ③ Sunfire
      • ④ Vattenfall
      • ⑤ Gasunie
      • ⑥ Amprion,Open Grid Europe
      • ⑦ TenneT,Gasunie,Tyssengas
      • ⑧ Audi
      • ⑨ Siemens
      • BASF
      • ⑪ ThyssenKrupp
      • RWE
  • 9. 英国
    • 9.1 概要
    • 9.2 HyNet
    • 9.3 UK Research and Innovation (UKRI)
    • 9.4 開発動向
      • ① BP,Eni,Equinor,National Grid,Shell,Total
      • ② Swansea University
      • SSE Thermal
      • ④ 三井物産
      • ⑤ Promethean Particles
  • 10. フランス
    • 10.1 概要
    • 10.2 Dinamxプロジェクト
    • 10.3 水素戦略
  • 11. 中国
    • 11.1 概要
    • 11.2 中国のCCUS ロードマップ
    • 11.3 国華電力のCCSモデルプロジェクト
    • 11.4 神華集団のCCSプロジェクト
    • 11.5 開発動向
      • ① 中国石油天然気集団 (CNPC)
      • ② 中国石油化工集団
      • ③ 国家能源集団
      • ④ 中国華能集団
      • ⑤ Glencore
      • ⑥ 華能電力集団
    • 11.6 中国の水電解装置
      • 11.6.1 概要
      • 11.6.2 開発動向
        • ① 山東賽克賽斯氢能源 (Shangdong Saikesaisi Hydrogen Energy)
        • ② 宝豊能源集団 (Baofeng Energy)
        • ③ 中国船舶重工集団公司 (CSIC)
        • ④ 蘇州競立制氢設備 (Suzhou jingli)
        • ⑤ 武漢氢陽能源 (Hynertech)
        • ⑥ 南通久格新能源 (Joge Hydrogen Energy)
  • 12. インド
    • 12.1 概要
    • 12.2 水素戦略
    • 12.3 開発動向
      • ① Bharat Heavy Electricals
      • ② 米国エネルギー省・国家炭素回収センター (NCCC)
  • 13. インドネシア
    • 13.1 概要
    • 13.2 水素戦略
    • 13.3 開発動向
      • JOGMEC,三菱商事
      • ② 石油資源開発
      • ③ 東芝エネルギーシステムズ
  • 14. サウジアラビア
    • 14.1 概要
    • 14.2 水素戦略
    • 14.3 開発動向
      • ① Saudi Aramco,日本エネルギー経済研究所,三菱商事
      • ② 現代重工業グループ
      • ③ Air Products,ACWA Power,NEOM
      • SABIC,三菱商事,日揮ホールディングス,三菱重工,三菱造船, 宇部興産
  • 15. オーストラリア
    • 15.1 概要
    • 15.2 Gorgon LNG Project
    • 15.3 Wheatstone LNG Project
    • 15.4 Ichthys LNG Project
    • 15.5 水素戦略
    • 15.6 開発動向
      • ① Transborders Energy
      • ② Calix
      • ③ Santos
      • ④ Woodside Petroleum
      • ⑤ Queensland University of Technology (QUT)
      • ⑥ CO2CRC
      • JOGMEC
      • ⑧ 川崎重工業,電源開発 (J パワー) ,岩谷産業,丸紅,豪AGL Energy,住友商事
      • ⑨ Jパワー
      • ⑩ Hydrogen Park SA (HyPSA)
      • INPEX (旧;国際石油開発帝石)
      • ⑫ 住友商事
      • ⑬ 三菱重工業
  • 16. 韓国
    • 16.1 概要
    • 16.2 水素戦略
    • 16.3 開発動向
      • ① 韓国産業通商資源部
      • POSCO
      • ③ SK innovation,SK energy
      • ④ SK グループ
      • ⑤ Lotte Chemical
      • ⑥ 韓国石油公社 (KNOC)
      • ⑦ ハンファ総合化学
  • 17. 日本
    • 17.1 概要
    • 17.2 CCS
    • 17.3 苫小牧におけるCCS大規模実証試験
    • 17.4 大崎クールジェンプロジェクト

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体裁・ページ数

A4判 並製本 262ページ

ISBNコード

978-4-910581-07-1

発行年月

2021年7月

販売元

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