CCS、CCUSの技術開発動向、今後の課題

第1部 CCS、CCUSの技術開発動向と今後の展望

(2022年5月19日 10:00〜12:00)

　パリ協定のもと、温暖化による気温上昇を2°Cあるいは1.5°C以下に抑えることが世界全体の目標として設定された。目標達成に向けて、日本を含む各国ではCO2を主とする温室効果ガスの排出を2050年頃に実質ゼロ (ネットゼロあるいはカーボンニュートラル) とすることが潮流となっている。 　本セミナーでは、CO2の大幅削減の技術オプションとして有力視されているCCUSについて、技術の概要、普及の現状、各国の導入政策、今後の見通しや課題を概説し、温暖化政策におけるCCUSの位置付けを明確にする。

1. 気候変動問題への対応状況
   1. パリ協定
      1. 削減目標の設定
      2. ネットゼロ目標
   2. 国内の対応
      1. カーボンニュートラル宣言
      2. カーボンリサイクル
2. 二酸化炭素・回収・利用・貯留 (CCUS) の概略
   1. CCUSのバリューチェーン・プロセス
   2. CCUSの歴史
      1. 石油増進回収におけるCO2圧入
      2. 天然ガス精製におけるCO2回収
      3. 肥料製造におけるCO2利用
3. 二酸化炭素回収・貯留 (CCS) 技術の基本プロセス
   1. CO2回収技術
      1. 回収技術のオプション
      2. 各種回収方式とその仕組み・特徴
   2. 輸送技術
   3. 各種貯留技術とその仕組み・特徴
      1. 地中貯留
      2. 海洋貯留
      3. 鉱物固定
4. CCSの現状およびプロジェクト事例
   1. CCSの普及の現状
   2. CO2除去技術 (CDR)
      1. BECCS (バイオマスCCS)
      2. DAC (大気直接回収)
   3. 個別事例 (海外)
      1. ノルウェー・Sleipnerプロジェクト
      2. カナダ・Boundary Damプロジェクト
      3. アメリカ・PetroNovaプロジェクト
      4. ノルウェー・LongShipプロジェクト
   4. 個別事例 (国内)
      1. 苫小牧CCSプロジェクト
      2. その他プロジェクト
5. CCSの普及障壁・課題
   1. 技術の多様性
   2. 経済性
   3. 政策・法規制
   4. 社会受容性
   5. 貯留における問題
6. 二酸化炭素回収・利用 (CCUあるいはカーボンニュートラル) 技術
   1. CCUとは?
      1. CCUの技術オプション
      2. CCUの幾つかの論点
   2. CO2の有効利用・資源化の各種展開とポイント
      1. 化学品原料の合成
      2. 燃料製造
      3. コンクリート
   3. CCUの現状と見通し
7. CCUの現状およびプロジェクト事例
   1. CCUの商用プロジェクト事例
      1. アイスランドCCUメタノールプラント
      2. Audi e – gas プロジェクト
      3. 持続可能な航空燃料プロジェクト
   2. 温暖化政策におけるCCUの位置付け
      1. IEA持続開発可能なシナリオにおけるCCU
      2. 英国におけるネットゼロ政策におけるCCUの位置付け
8. CCUの課題
   1. CO2を利用した燃料合成を想定した投入エネルギーの試算
   2. CCUにおけるCO2削減効果
   3. その他
9. まとめ
• 質疑応答

第2部 CCSに向けたCO2の分離回収技術

(2022年5月19日 13:00〜15:00)

　地球温暖化問題の解決のため、火力発電所など発生源からのCO2分離回収技術の開発が求められています。吸収法、吸着法、膜分離法などのCO2ガスの分離回収技術の特徴と技術開発の現状を紹介します。次いで膜分離法の基礎を述べ、CO2分離膜とCO2回収を目的とした分離膜の進展を高分子膜、無機膜、促進輸送膜の種類毎に解説します。 　後半では、演者が研究開発してきた「アミン液体膜による空気中のCO2回収法」について、アミン液体膜成分の最適化、液体膜および膜モジュールの構成法、装置のCO2濃縮性能について紹介します。

1. CO2分離回収技術の特徴と進展
2. 吸収・吸着法によるCO2分離技術の進歩
   1. ガス吸収とCO2吸収液
   2. 吸着法
   3. 固体吸収材プロセス (RITE)
3. 期待される膜分離法とCO2分離膜
   1. 高分子膜 (ポリイミド膜)
   2. 無機膜 (ゼオライト膜)
   3. 促進輸送膜
4. アミン液体膜による空気中のCO2の回収法
   1. CO2濃縮空気供給装置の構成としくみ
   2. 液体膜平膜モジュール
   3. アミン液体とイオン液体
   4. CO2濃縮空気供給装置の性能
   5. アミン/イオン液体膜によるCO2濃縮装置の透過・分離の解析
   6. 他のガス分離への応用
• 質疑応答

第3部 CCS/CO2EOR事業に向けた設備技術動向と各要素技術コスト低減

(2022年5月19日 15:15〜16:45)

　我が国のカーボンニュートラル2050年までに46%削減目標を掲げており、この数値達成を達成するには、ブルー化水素・アンモニア製造事業の排出CO2量や大規模火力発電・鉄鋼・石油産業、セメント工業等の排出CO2の回収し、CO2地下貯留事業を財政支援制度を活用し経済的に運営することは必須事項である。 　本講義においては世界的な技術開発やカーボンプライス動向を踏まえて、技術課題とコスト削減事例を紹介する。

1. CCS/CO2EOR技術の基礎知識
   1. CO2EOR原理
   2. CO2EORの技術革新の歴史
   3. CO2EORの適用事例
   4. CCS原理
   5. CCS適用事例
   6. CCSのCO2漏洩モニタリング技術
2. 各要素設備技術 (CO2回収・脱湿・昇圧・輸送・地下圧入) 知識
   1. CO2回収技術原理と適用性
      • 吸収
      • 吸着
      • 膜
      • その他
   2. 脱湿・昇圧設備の原理と適用性
   3. 輸送設備の適用性
      • 陸上・海洋パイプライン
      • 船舶輸送
   4. 地下圧入設備の適用妥当性
      • 圧入井
      • 適用セメンチング
      • チュウビング管仕様
3. ブルー化水素・アンモニア製造の基礎知識
   1. ブルー/グリーン水素・アンモニア概念
   2. ブルー化のCCSの事業
4. CCS/CO2EORの各要素設備コスト
   1. 各種CO2源産業におけるCO2回収技術コスト比較
   2. 脱湿・昇圧コスト
   3. 輸送コスト (陸上・海洋CO2パイプラインコスト)
   4. 圧入井掘削・敷設コスト
5. 設備コスト削減と財政支援制度
   1. カーボンプライシング動向
   2. 財政支援制度 (各国事例)
   3. コスト削減動向
   4. 財政支援制度を考慮したコスト削減事例
• 質疑応答