芝浦工業大学の研究チーム、小型ボイラー排出の二酸化炭素をメタン燃料に変換するコンパクトな反応器を開発

1. 研究の概要

芝浦工業大学の野村幹弘教授らが組成した研究チームは、小型ボイラーから排出される二酸化炭素を効率的にメタンに変換する反応器の開発に成功しました。温水や蒸気を作る小型ボイラーからの二酸化炭素の排出は、従来、容易に回収することが難しいとされていました。そこで新型の供給型膜反応器を用いて、これらの二酸化炭素排出源に対応。反応器内での熱分布を抑制させて効率よくメタンを生成させる方法を開発しました。(Journal of CO2 Utilization DOI:10.1016/j.jcou.2024.102763)

2. 研究の詳細

本研究では、数値シミュレーションと実験的研究を行い、二酸化炭素を効率よくメタンに変換する反応器の設計方法を探求しました。供給型膜反応器(Distributor type membrane reactor）を使用し、様々な条件下でガスの流れや反応をモデル化。その結果、反応器内の温度変化を最小限に抑えることで、二酸化炭素を効率的にメタンに変換することが可能であることを発見しました。

3. 今後の展望

今回の研究成果は、温室効果ガスの排出源の削減への有効な手段として期待されています。供給型膜反応器を利用することで、低濃度の二酸化炭素排出を有用なメタン燃料に変換することが可能となります。この手法は、家庭や小規模な工場でも CO2を効率的に利用する汎用的なツールとして活用できるとされています。今後、本研究を基に、温室効果ガスの排出削減に向けた取り組みが期待されています。

【関連リンク】
芝浦工業大学：https://www.shibaura-it.ac.jp/