【題目】Energy and cost-saving potential of combined carbon capture and conversion: a pioneering design of a process intensification concept harnessing CeO2 as a dual-functional material

【著者】Koki Yagihara, Jialing Ni, Anqing Wang, Hajime Ohno and Yasuhiro Fukushima

【要約】

CO2を化学物質に変換する触媒材料が注目を集めていますが、CO2回収に高いエネルギーが必要なことが商業利用の妨げとなっています。この課題を解決するために、CO2回収と変換を一体化した新しいプロセス概念として「quad-C」が提案されました。この概念では、純CO2を準備することなく、ガス中から回収したCO2をそのまま化学反応に利用します。

吸着型quad-Cは、CO2回収装置と変換反応器の両方の役割を持つCeO2充填カラムを用いて、有機尿素誘導体を製造します。本研究では、エチレンジアミン（EDA）を使用して2-イミダゾリジノン（エチレン尿素、EU）を生成する実験データをもとに、省エネルギー可能性を分析しました。第一に、quad-Cにより、CO2回収のエネルギー消費を削減するとともに、経済的な利点を高めることが可能になりました。また、quad-Cは、EUを多く含む液体のリサイクル比率、さらに、空気乾燥やEDA液体の削減などのさまざまな戦略を取り入れることで、省エネルギー性が向上することを定量的に明らかにしました。