1日目 CO2吸収材の開発動向と材料特性、用途拡大に向けた高機能化

(2013年3月14日 (木) 13:00～16:30)

中央大学 理工学部応用化学科 教授 大石 克嘉 氏

　近年,環境問題である地球温暖化に対する対策としての1つに,二酸化炭素 (CO2) 排出量の削減があり,この削減に付随してCO2吸収材は固体,液体,膜系という形態を問わず注目されてきた。しかしながら,温暖化の原因が本当にCO2なのかについては,明かな結論は出ていないのが現状である。
　本講座では,温暖化の原因について考察をした上で,これまで研究されてきた固体,液体,膜系を含むCO2吸収材の一般論からスタートし,それら吸収材の利点や欠点を指摘していく。その後,欠点を改善するための新機能をもつCO2吸収材の構造と予想される性能及び,応用が期待される分野について述べる。また,近未来的な展望として,現時点で排出量が膨大なCO2を処理するための,太陽光発電とCO2吸収材を組み合わせたCO2処理システムについても触れる。

1. はじめに
   1. 地球温暖化と温室効果ガス
   2. 二酸化炭素 (CO2) 排出量の増加と地球温暖化の相関
   3. もしも,第一の温室効果ガスがCO2であるとするならば
2. CO2回収・除去の方法
   1. 膜分離法
   2. 吸着分離法
   3. 吸収分離法
   4. その他の方法
3. 吸収分離法に用いられるCO2吸収材
   1. アミン系吸収材
   2. ソ-ダライム系吸収材
   3. リチウム複合酸化物系吸収材
4. リチウム複合酸化物系CO2吸収材の作製方法と吸収特性
   1. 合成・作製方法
   2. CO2吸収特性と温度
   3. CO2吸収特性と結晶構造
   4. 問題点
5. 自己発熱機能を有する固体型CO2吸収材
   1. 素材
   2. 構造
   3. 期待されるCO2吸収特性
   4. その応用分野
6. 多量に排出されるCO2の吸収・分離・回収・循環システム
   1. CO2の吸収工程
   2. 海水の電気分解と太陽光発電
   3. メタンの製造過程
   4. 今後の展望

• 質疑応答・名刺交換

2日目 高分子材料によるCO2分離膜の作製と高機能化

(2013年3月15日 13:00～16:30)

福井大学 大学院工学研究科材料開発工学専攻 准教授 阪口 壽一 氏

　温室効果ガスの分離・回収技術の開発は急務であるが、現状では実用化に求められる性能をもつ分離膜は得られていない。
　混合ガスからCO2を分離回収するためには、窒素や酸素などの成分を透過させずにCO2だけを透過させる膜が究極の分離膜となるが、現実には極めて小さなサイズのガスを分子ふるい (サイズの違い) だけで分離することは不可能である。
　したがって、CO2と分離膜材料の間に相互作用を持たせることでCO2を選択的に透過させるように設計することが重要である。また、排ガスから分離する場合には、高温・高圧などの環境下での利用にも耐えることができる材料である必要がある。
　本セミナーではCO2分離の方法・機構と分離膜の作製法、高分子材料の設計を解説する。

1. CO2分離技術の現状
   1. CO2の排出量と地球温暖化
   2. 吸着法
   3. 吸収法
   4. 膜分離法
2. 分離膜の種類
   1. 多孔質膜
   2. 非多孔質膜
3. 気体の透過機構
   1. 気体の溶解
   2. 気体の拡散
   3. その他
4. 分離膜と高分子の種類
   1. ゴム状高分子
   2. ガラス状高分子
5. 高分子構造とCO2透過の関係
   1. 高分子鎖と気体拡散
   2. 置換基と気体拡散
   3. 官能基と気体溶解度
6. 代表的な高分子材料
   1. ポリイミド
   2. ポリアセチレン
   3. デンドリマー
   4. コンポジット膜
   5. その他
7. 高分子膜の作製
   1. 薄膜化
   2. 非対称膜
   3. 中空糸膜
8. 実用化への展望
   1. 分離性能
   2. 耐圧・耐熱性
   3. 構造安定性
   4. 貯留・隔離技術

• 質疑応答・名刺交換