2024/10/06
日东电工及JFE旗下企业等将使从工厂排放的废气中捕集二氧化碳的技术实现实用化。这是用膜来捕集二氧化碳的技术，日东电工最早将于2025年量产专用设备。日本企业在该技术领域处于领先地位，与传统方法相比，成本可降至一半以下。在实现脱碳社会所需要的废气处理领域，日企将尽快建立国际竞争力。
日本二氧化碳排放量中，工业部门约占4成。日本政府计划到2050年实现温室气体净零排放。要实现这一目标，捕集工厂排放的二氧化碳非常重要。
二氧化碳捕集技术有多种方法正在研究中。日东电工等日本企业正在推进通过膜从废气中分离二氧化碳的“膜分离法”的实用化。与使用化学物质的方法等相比，这种方法被认为所需的能量较小。
日东电工的分离膜实证设备（滋贺县草津市）
日东电工在滋贺县的工厂利用高分子材料制造分离膜。投资约20亿日元。将分离膜卷成筒状后连接起来，作为气体处理设备进行销售。在利用烟囱排放废气前通过该设备，可以捕集约90%的二氧化碳。据悉中小规模工厂每年可捕集3000吨二氧化碳。
日东电工开发的分离膜
JFE Engineering将于本年度开始销售结合分离膜与吸收二氧化碳的沸石、将捕集率提高到99.5%的系统。虽然分离膜本身的二氧化碳捕集率仅为50%左右，但通过用沸石再次处理气体，提高了捕集率。
东丽推进开发使用碳纤维的分离膜。计划2026年度将提炼甲烷气体和天然气的分离膜实现实用化，最早在2030年度使其可用于废气分离。该公司计划将其发展为年收入超过100亿日元的业务。
东丽开发使用碳纤维的分离膜
捕集的二氧化碳埋入地下，可以避免释放到大气中而保存起来。还可以用于工业气体及化工原料等。
日本专利调查公司Patent Result的数据显示，截至2024年3月，分离膜的全球专利申请数量（电池、燃料电池和半导体相关除外）方面，东丽位居首位，日东电工紧随其后。前十名中，日本企业占八个席位。
各家企业今后将验证使用分离膜的二氧化碳捕集成本。据日本经济产业省估算，用传统方法捕集1吨二氧化碳需要4200日元，而使用分离膜则可降至1000日元区间。据富士经济预测，包含分离膜的二氧化碳分离装置及相关材料的全球市场规模预计到2050年将达到3.5万亿日元，增长至2022年的6倍。
从废气中分离二氧化碳的四种方法
从废气或大气等气体中分离并捕集二氧化碳的技术与将捕集的二氧化碳作为工业气体等有效利用或与埋入地下隔离的技术合称为CCUS（二氧化碳的捕集、利用与储存）。作为防止地球变暖的核心技术之一，全球都在推进相关研究。
分离和捕集的方法主要有四种。“化学吸收法”使用具有吸收二氧化碳功能的化学物质“胺”的溶液。“物理吸收法”则是通过特殊固体等吸附二氧化碳。此外，还有使用分离膜的“膜分离法”和冷却二氧化碳变为干冰进行捕集的“深冷分离法”。
化学吸收法从溶液中分离二氧化碳需要高热量，燃料费用高。物理吸收法面临的课题是在二氧化碳吸附和分离中需要能量。深冷分离法的设备成本最高，且需要大量能量。日本经济产业省的数据显示，捕集1吨二氧化碳需要的成本方面，化学吸收法为4200日元，物理吸收法为2000日元，膜分离法为1500日元。
Original article: http://cn.nikkei.com/industry/scienceatechnology/56386-2024-10-06-07-30-19.html?print=1
