世界最高スピードでCO2を価値ある資源に変換可能なCO2資源化技術を開発――冷却機構を設けた独自の電解スタック構造 東芝

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開発スタック(電極面積100cm2、4セル積層)の外観写真

東芝は2021年3月22日、常温環境下において世界最高スピードでCO2を価値ある資源に変換可能なCO2資源化技術を開発したと発表した。

同社は、脱炭素社会の実現に貢献する技術として、再生可能エネルギーの余剰電力を利用して電解電極表面での電気化学反応によってCO2を資源化する「Power to Chemicals」技術の開発を進めている。

同技術の実用化のためにはCO2処理能力の向上が必要となり、それには電解セルを積層させるスタック化が有効だ。しかしスタック化には、電解時のエネルギー損失によって発熱し、それが原因でCO2処理量が低下するという課題があった。

今回同社では、電解セル内部に熱を冷却する冷却機構を設けた独自の電解スタック構造を開発。これにより電極間に冷却流路を設けて熱の発生を抑え、CO2変換反応の停滞を防ぐ。

同技術を適用し、電極面積100cm2のセル4つを積層したCO2電解スタックを試作。動作検証の結果、60NL/hのCO2処理速度(年間最大1.0tーCO2)を実現した。同社によると常温環境下では世界最速となる。また、同スタックのサイズは23×13×23cmで、郵便封筒(長3サイズ)程度の設置面積となり、CO2排出量1日200tの清掃工場の場合、2000m2程度(バスケットコート5つ分)の設置面積で処理可能だと試算できるという。

今後同社は、今回開発したCO2電解スタックのスケールアップ、システムへの組み込み実証を進め、Power to Chemicals技術の2020年代後半の実用化を目指す。

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