CO2利用のトレンドとイノベーション

二酸化炭素 (CO2) は地球温暖化の最も重大な原因の XNUMX つであり、大気中の二酸化炭素濃度を減らすことは気候変動を緩和するために不可欠です。

CO2 利用は、気候変動に対処し、持続可能性を促進するための重要な技術として浮上しています。 二酸化炭素を価値のある製品に変換することにより、CO2 の利用は温室効果ガスの排出削減に貢献すると同時に、経済的および環境的利益も生み出します。  

この記事では、CO2 利用における最新のトレンドとイノベーションについて探っていきます。 

炭素回収とは何ですか？

炭素回収とは、環境や気候変動への影響を軽減するために、主に産業活動やエネルギー関連活動など、さまざまな発生源からの CO2 排出を回収して貯留するプロセスを指します。 温室効果ガスの排出量を削減し、地球温暖化と戦うことを目的とした革新的な技術です。

通常、このプロセスには、捕捉、輸送、保管という 2 つの主要なステップが含まれます。 回収段階では、発電所、工場、またはその他の排出源の排気ガスから COXNUMX が分離されます。 排出源に応じて、燃焼前捕捉、燃焼後捕捉、酸素燃焼などのさまざまな技術が使用されます。

カーボンストレージとは何ですか?

炭素貯留は、炭素隔離とも呼ばれ、CO2 やその他の温室効果ガスが大気中に放出されるのを防ぐために長期的に貯蔵することを指します。 これは、地球温暖化の原因となる温室効果ガスの濃度を削減することにより、気候変動を緩和する上で重要な戦略です。

二酸化炭素回収・貯留 (CCS)  

最も有望なもののXNUMXつ のトレンドを利用する CO2 利用率は 二酸化炭素貯留 (CCS)。 このプロセスには、産業プロセスから排出される CO2 を捕捉し、地下またはその他の安全な場所に保管することが含まれます。 CCS は、温室効果ガスの排出を大幅に削減すると同時に、新たな経済機会を生み出す可能性を秘めています。  

この技術は現在、発電所やその他の大規模な産業施設で使用されています。 回収された CO2 は圧縮されて保管場所に輸送され、そこで長年にわたって安全かつ確実に保管できます。 CCS テクノロジーの成功は、効率的でコスト効率の高い捕獲、輸送、保管ソリューションの開発にかかっています。 

上のグラフは、CCS における研究トピックの現状を示しています。 各ノードのサイズは、対応する研究トピックの人気のレベルを反映しています。 示されているように、バイオエネルギー、エネルギー貯蔵、および蒸気改質が CCS 研究状況の焦点として浮上しています。

CO2変換技術  

CO2 利用におけるもう 2 つの新たなトレンドは、CO2 変換技術の開発です。 これらの技術は、COXNUMX を燃料、化学薬品、建材などの価値ある製品に変換します。

材料科学、化学、工学の進歩に伴い、CO2 変換技術はますます効率的かつコスト効率の高いものになってきています。 最も有望な CO2 変換技術には次のようなものがあります。 

• 二酸化炭素の回収と利用 (CCU) – このプロセスには、回収された CO2 を燃料、化学薬品、建材などの価値ある製品に変換することが含まれます。 CCU は、温室効果ガスの排出量を削減し、経済的利益を生み出す可能性がある有望な技術です。 
• 電気化学的還元 – この技術は電気を使用して CO2 をエチレンやメタノールなどの化学物質に還元します。 

上記のマトリックス サーマル マップは、技術的効果のレイアウトの傾向を年ごとに視覚化するのに役立つツールです。 カラーブロックが濃いほど、レイアウトはより重要になります。 このグラフが示すように、「低コスト」に関連する特許出願は、2018 年から 2022 年まで一貫して焦点となっています。さらに、耐用年数の延長と安定性の向上も重要な焦点です。

特許の公開が遅れる可能性があることは注目に値します。これは、ほぼ 2 ～ 3 年前の特許出願の分布が現在観測されているものよりも少ない可能性があることを意味します。 それにもかかわらず、サーマル マップは、特許出願の分野における進行中の傾向と重点領域についての貴重な洞察を提供します。

• 生物学的変換 – この技術には、微生物を使用して CO2 をバイオ燃料、バイオプラスチック、その他の価値のある製品に変換することが含まれます。 

バイオテクノロジーとCO2利用  

バイオテクノロジーも CO2 利用において重要な役割を果たしています。 微生物の助けを借りて、バイオテクノロジーは CO2 をバイオ燃料やバイオプラスチックなどの価値ある製品に変換できます。

バイオテクノロジーは急速に進歩している分野であり、遺伝子工学と合成生物学における新たな進歩により、CO2利用の新たな機会が開かれています。 最も有望なバイオテクノロジーベースの CO2 利用技術には次のようなものがあります。 

• 藻類ベースのバイオ燃料 – この技術は藻類を使用して CO2 をエタノールやバイオディーゼルなどのバイオ燃料に変換します。 

• バイオプラスチック – この技術には、微生物を使用して CO2 を、従来の石油ベースのプラスチックに代わる生分解性プラスチックに変換することが含まれます。
• 微生物燃料電池 – この技術には、微生物を使用して CO2 を電気に変換することが含まれます。  

政策と規制の枠組み  

CO2 利用の可能性を最大限に発揮するには、支援的な政策と規制の枠組みを整備することが不可欠です。 世界中の政府は CO2 利用の重要性を認識しており、その開発と導入を支援する政策や奨励金を導入しています。

研究開発の専門家は、これらのポリシーを形成し、持続可能性とイノベーションを確実に推進する上で重要な役割を果たすことができます。 CO2 利用の成功は、この重要な分野へのイノベーションと投資を促進する支援的な政策枠組みにかかっています。