【早読み特選】海水からCO2回収、海洋機構などがシステム開発 電気透析で20倍に濃縮

海洋研究開発機構の吉田弘グループリーダーは清水建設やケミックス（相模原市南区）と共同で、海水から二酸化炭素（ＣＯ２）を回収するシステムを開発した。電気透析で海水を酸性化し、ＣＯ２を放出させる。大気の２０倍の濃度のＣＯ２を得られた。海水に含まれる炭素量は大気の１２０倍。洋上風力発電と組み合わせ、余剰電力でＣＯ２を回収するシステムとして提案していく。

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海水中には中性では重炭酸イオン、酸性ではＣＯ２の形で炭素が含まれる。そこで電気透析で海水を酸性化して重炭酸イオンをＣＯ２とする。この状態でＣＯ２を含まないガスと触れると気液平衡でＣＯ２が放出される。

電気透析はバイポーラ膜電気透析装置を採用。実験では海水の水素イオン指数（ｐＨ）を６・２まで下げると、約８０００ｐｐｍ（０・８％、ｐｐｍは１００万分の１）のＣＯ２が放出された。大気のＣＯ２濃度は約４００ｐｐｍ（０・０４％）のため２０倍に相当する。ＣＯ２１モル当たり１３９キロジュールのエネルギー効率で回収できた。

現在は海水からのＣＯ２回収を概念実証（ＰｏＣ）した段階。地下貯留やＣＯ２活用には搬送システムが必要になる。アミンに吸収させて液体として運ぶことを想定する。大気から直接ＣＯ２を吸収する方法もあるが、低濃度で吸収するアミンは放出しにくい。吸収段階で２０倍の濃度を確保できると放出しやすいアミンを選べる。

電源として洋上風力発電を想定する。需給変動で余剰になった分をＣＯ２回収に利用できる。１０メガワット（メガは１００万）級の洋上風力発電機に併設させる場合、ＣＯ２回収装置の大きさは３０×３０×３メートル程度になる。浮体式プラットフォーム（基盤）に載せられると見込む。