三菱電機と東京科学大学、ケミカルルーピング方式CO2還元反応モデルを構築し高速化に成功

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三菱電機株式会社は、国立大学法人東京科学大学（Science Tokyo）と共同で、ケミカルルーピング方式におけるCO2還元反応モデルを構築し、反応の高速化に成功しました。ケミカルルーピング方式とは、酸素キャリアを介して二酸化炭素（CO2）を一酸化炭素（CO）に変換する還元反応と酸化反応を別々に繰り返し行う方式です。今回の成果を活用し、高効率なカーボンリサイクルを目指します。

政府の「2050年カーボンニュートラル」実現に向け、回収したCO2を再利用するCCU技術の期待が高まる中、両者は2025年2月から実証試験を進めてきました。従来の方式では、鉄などの金属表面が酸化して活性が低下するため、レアアースなどの高価な鉱物を担体に添加して反応速度を補っていました。これがコストや資源調達のリスクとなっていました。

そこで両者は、担体が反応に関与する仕組みに着目しました。Science Tokyoの材料科学の知見を活用し、鉄置換チタン酸カルシウム（CTFO）を担体として適用。これにより、レアアースを使用せずとも、800℃の反応温度においてCO2還元反応速度を従来比1.8倍に向上させました。これにより、装置の小型化や設備コストの低減が可能となります。

今後は、実証試験を通じて社会実装に向けた課題を解決し、酸素キャリア粒子の高性能化や大量合成技術を確立します。2029年度以降のCCUシステム社会実装を目指します。