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2017年12月07日 前へ 前へ次へ 次へ

無機膜分離技術の早期実用へ道筋を

 無機膜を用いた分離プロセスは、石油・天然ガス、化学プロセスの大幅な省エネルギー化を可能にし、CO2の回収・貯留(CCS)プロセスを実現するキーテクノロジーとして期待されている。無機膜分離技術は日本が世界をリードしているとされてきたが、商業化は大きく遅れている。一方で近年は米国、中国が急速に追い上げており、日本の優位が脅かされている。地球環境産業技術研究機構(RITE)に無機膜研究センターが設立されて1年半が過ぎた。開発の成果を、円滑に実証から実用化へと移行させる道筋が確立されることを望みたい。
 内閣府は、2016年4月に「エネルギー・環境イノベーション戦略」(NESTI2050)を策定した。CO2削減ポテンシャルが大きく、日本が優位性を発揮できる技術として7分野の革新技術が掲げられた。このうちの「革新的生産技術」「水素製造・貯蔵・利用技術」「CO2固定化・有効利用」の3つは、分離膜技術がコアテクノロジーとなっている。
 例えば石化プロセスで最もエネルギー消費の大きい蒸留工程を分離膜に置き換えると、20―50%のエネルギー消費削減が実現できる。また再生可能エネルギーと組み合わせることでCO2フリーが可能になる水素エネルギープロセスでも、水素とCO2の分離工程に適用が検討されている。CCSでも低コストのCO2分離がカギを握る。
 いずれの技術も国家プロジェクトとして研究あるいは実証が進められている。ただ、これらのプロジェクトに参加している膜メーカー、エンジニアリング企業は「技術を開発しても実機を用いて実証する環境がない」との不満を訴える。無機膜研究センターの中尾真一センター長は「米国は実機レベルの実証環境を整えている。中国は実証抜きで商業プラントに適用して、トラブルには、その都度対処するというスタンス」と話し、日本とのスピード感の違いを強調する。実際、これまでに日本企業が実用化した無機膜技術はエタノール脱水プロセスにとどまり、世界市場へのインパクトはないに等しい。
 同センターではCVDシリカ膜、ゼオライト膜、細孔内充填型パラジウム膜の3つに絞って研究しており、天然ガス改質などのプロセス向けに開発を進めている。CVDシリカ膜の量産用モジュール化技術などの要素技術を、今後2年程度で確立する考えだ。同センターに参加しているエネルギー、化学、鉄鋼などユーザー企業との連携強化により、実用化を加速しなくてはならない。政府の思い切った資金援助も不可欠だ。


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