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地球

CO2を石炭に戻すという炭素回収技術が開発される 76

ストーリー by hylom
ドライアイスではない模様 部門より
taraiok曰く、

オーストラリア・RMIT大学の研究チームが、気体の二酸化炭素ガスを常温で固体の炭素に変換する技術の開発に成功したという(The IndependentSlashdot)。

この手法は、「液体金属電解法」を使用することで二酸化炭素ガスを固体の炭素粒子に効率的に変換するというもの。現在の炭素回収技術はガスを液体に変えて地下に注入するCCSなどがあるが、経済的な問題や貯蔵場所からの漏洩などの課題があることから普及していない。

研究者たちは二酸化炭素を変換するため、効率的に電気を伝導させる特殊な表面特性を持つ液体金属触媒を設計したという。二酸化炭素は少量の液体金属と共にビーカー中に溶解され、ゆっくりと固体フレークに変換される。このフレークは液体金属表面から自然に剥離されることから、連続生産も可能だとしている。

  • エネルギーを得る目的で、酸素と炭素を結合させて二酸化炭素を生成してる場合が多いと思うんだけど、
    二酸化炭素から炭素を引き剥がすには、結合させたときと同じ量のエネルギーが要るのでは。
    それだけの量のエネルギーを投入するつもりがあるなら、そもそもエネルギーを得る目的で酸素と炭素を結合させる必要なくね?と思っちゃうのは、私がアホなんでしょうか。。。

    ここに返信
    • 1. 大気中のCO2を除去だけを目的とするなら意味がある
      2. さらに既存の燃料や炭素資源として貯蔵・運搬・利用ができるのは、大きな意味がある
      3. ただし、巨視的なエネルギー収支やCO2の固定を考慮すると、概ね懸念されていることが正しい
       (というか、エネルギーおよびCO2問題の根本なのですがね)

      3の部分が解決される、すなわち太陽光や風力などCO2排出がないエネルギーシステムがあれば、全体的に意味が出てくるでしょう。
      ただ、本当にCO2の収支がマイナス、最低でもゼロになる系があるかというと、、、、、、

      3という根本はひとまず置いておき、1,2の課題解決をしたと点では意味があるでしょうね
      一つの研究グループに全てを解決しろというのは、かなり酷な要求なので、、、、

    • by Anonymous Coward

      突っ込むのはそこじゃなくて石炭ってタイトルじゃないですかね?

    • by Anonymous Coward

      大気中の二酸化炭素の増加を抑えるためには、炭素燃焼系燃料の使用を植物等が空気中の二酸化炭素を
      固定する量の範囲に収めないといけないけど、これでその固定量の拡大ができればもっと使える。
      その代わりその分のエネルギーを別途投入しなければならないけれど、エネルギーには使い勝手があって、
      炭素燃焼系燃料は貯蔵・移送に便利だし、従来の設備がそのまま使えるから使い勝手がいいんで、
      できればそのまま使いたい・・・ってことかと。

    • by Anonymous Coward

      今の電池やフライホイールと違って容易に貯められるのがいいんだと思います。
      原子力で電気作って
      電気から石炭作って
      ドイツ人が石炭から石油作れば
      未来永劫人類の繁栄は約束されます
      すごい

    • by Anonymous Coward

      まあ風力や太陽光の余剰を使うとか、将来的には活用も出来る可能性も有るでしょう。

      応用すればハイブリッド車の回生ブレーキで燃料を作る、とかも効率は兎も角出来ない事は無いと思うと、ちょっと面白そうでしょ。
      作る燃料に酸素を混ぜて燃やしたモノを出して居るのだから、原料には困らないし。

    • by Anonymous Coward

      何でエネルギー作る方法が化石燃料しかないと思った? って話。
      エネルギーは原子力とかを使えば、炭素作ってそれを原料や燃料に使えば炭素平衡が維持できる。
      電気は運ぶのにも貯蔵するにもロスの大きなエネルギーなので、それよりも変換効率が高ければ十分プラス。

      #そこまでして炭素平衡を保つ必要があるかは考えないものとする

    • by Anonymous Coward

      製鉄所で鉄の精製時に大量に排出されてます。
      代替手段は無くはありませんが、CO2を分離回収してこれでこれで固定化するほうが余程現実的です。

      また、化石燃料は石炭含め炭化水素なので、水素を燃やした分のエネルギーは得られます。

      #これで出来るのは石炭じゃなくてコークスじゃないの?

      • 国内石炭需要における製鉄はセメント焼成と併せても1割に満たない。 [meti.go.jp]圧倒的に石炭を燃やしてCO2を出してるのはやっぱり発電だな。

      • by Anonymous Coward

        > #これで出来るのは石炭じゃなくてコークスじゃないの?

        コークスは粘結炭を蒸し焼きにしたもの。コークスの主成分は炭素だが、炭素=コークスというのは正しくない。石炭の灰分がそのままコークスに残るため、純粋な炭素といえるほどは純度が高いわけではない。純度を上げる加工方法はあるけど。

        タイトルの石炭もコークスも、まあ玄人っぽくない言い様じゃないかな。炭素の鉱物として石炭しか思いつかなかったんだろうと思う。
        石炭じゃなくてコークスじゃね、というのも、まあ石炭とどっこいどっこい。やっぱ、黒鉛を持ち出してくれないと。天然の黒鉛にしても、やはり不純物が含まれて純粋にはほど遠いけど。

  • 紹介されている Slashdot の記事 [slashdot.org]には元論文へのリンクとして以下の記述がある。

    Published in the journal Nature Communications, the authors say their technology offers an alternative pathway [nature.com] for "safely and permanently" removing CO2 from the atmosphere....

    --
    uxi
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  •  太陽電池をつかって水素を生成するという商品は見たことがあるけど、水素は保管などで扱いが難しいという難点があった。それが燃料として使用できる炭素化合物が生成できるなら、比べ物にならないくらい便利になる。

     効率やら規模やらの問題はあるだろうけど、燃料精製プラントとして使えるといろいろ大きいのではないだろうか。

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  • 自動車の車内や学校の教室などで二酸化炭素濃度が高いと人の眠気が誘発されるなんて話があるので、
    そういった局所的な場所の二酸化炭素濃度を減らす装置としても応用出来るんじゃないかな。
    外がうるさかったり花粉が多い日だったりで換気が難しいときもあるわけだし。

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  • と言うので、まさか水銀やガリウム(両方共毒性が強いしガリウムは結構高価)ではないかと思って、原論文の概要など [nature.com]をざっくり見てみましたが、

    Gallium-based alloys are ideal targets for the design of LM-based electrocatalysts, since they remain liquid at room temperature, are non-toxic and are capable of dissolving most other metallic elements at concentrations suitable for catalysis14.

    ガリウム合金で最初試したけど経済性に問題があるので色々やって、

    In this work, we demonstrate that this phenomenon may be exploited to produce highly active electrocatalysts for CO2 reduction. Cerium-containing LM were utilised as an electrocatalytic system, successfully converting CO2 to carbonaceous and graphitic products at room temperature.

    セリウムを含んだものでもうまく行ったみたいな感じで書かれてますね。
    # 後半は読んでないですが。

    --
    --暮らしの中に修行あり。
    新しいblogはじめました。 [hateblo.jp]
    ここに返信
  • by Anonymous Coward on 2019年03月08日 6時33分 (#3577124)

    簡単に分離できるようになれば活用の世界は広がっていきそう

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  • by Anonymous Coward on 2019年03月08日 6時50分 (#3577129)

    当然、それに必要なエネルギーは炭素の燃焼で得られるエネルギーより大きいんですよねぇ。

    でもま、(比較的容易に)二酸化炭素を固定化する方法が見つかった(かもしれない)だけでもマシか・・・・

    ここに返信
  • by Anonymous Coward on 2019年03月08日 7時58分 (#3577144)

    最大の排出源が火山や地球そのものでしょ。
    桜島の噴火口に栓をする?
    宇宙線の量と二酸化炭素の濃度が相関しているというデータもある。
    二酸化炭素を目の敵にするのは非合理だと思う。

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    • by Anonymous Coward

      大気に二酸化炭素増えたら悪影響とかないんですか?

      • by Anonymous Coward

        三十何億年前までは大気の20%が二酸化炭素だったってんだから、地球環境レベルでは問題ないんじゃないですか?
        現行生物は壊滅するでしょうが、絶滅なんて歴史上珍しくないことなので無問題。

    • by Anonymous Coward

      二酸化炭素を石炭に戻すってことだから、力業でやればできるんでしょう。その力を少なく抑えるために有効な触媒が見つかりましたということですね。でもそうしてできた石炭のエネルギーでこのサイクル(プラント)を稼働させ続けることはぜったいできないと思うの。

    • by Anonymous Coward

      いずれにせよ、実際にやるかどうかは別にして二酸化炭素を固定する手段は
      確保しておいたほうがいいんじゃないっすか?
      別枝にあるように他のエネルギーを炭素燃焼系燃料に転換する手段として
      使えるかもしれないし。

      • by Anonymous Coward

        炭素資源としても使えるかもしれない。

    • by Anonymous Coward

      地球や宇宙いじるより、人間いじって光合成可能にするのが良さそう。

    • by Anonymous Coward

      火山の噴火より化石燃料の燃焼による二酸化炭素排出の方が100倍くらい多いので…

      あと、海に吸収されたり落ち葉が腐ったりするのは収支から言えば「吸収」ですね。

  • by Anonymous Coward on 2019年03月08日 9時04分 (#3577172)

    こういった手段が小型化できた暁には、ジムのランニングマシンやバイクマシンのようにひたすらエネルギーを熱として捨てている所で使えないかなぁと思ってしまいます。

    熱を吸収し続けて発電してくれるようなシステムも夢想してしまいます。

    馬鹿ですみません。

    ここに返信
    • by Anonymous Coward

      そういったチマチマしたのの前に、発電所や工場の廃熱でしょうねぇ・・・・
      #あるいはエアコンの室外機?

      • by Anonymous Coward

        馬鹿な夢想話に付き合っていただいてありがとうございます。
        最初の話しは運動エネルギーを熱として捨てているので、それを電気に変換した後、二酸化炭素を酸素と炭素分離するためのエネルギーとして使う。ということを想像していました。

        次の話しは、ただの夢想で申し訳ありませんが、もう一歩進んで、熱エネルギーを直接電力に変換できるような機構が存在すれば(10度以上なら電子を放出し続けるような物質があるイメージ)夏場にそこらへんに置いておけばどんどん熱を吸収してくれて冷房もいらず、PCくらい駆動できないかなぁ…みたいな夢物語です。馬鹿でスミマセン…

        • by Anonymous Coward

          前者は電気に変換するところまでであればエネルギーハーベストとかそういう言葉で実用化チャレンジ中、ぐらいかな
          駅の階段とか自動車の騒音とかで実証実験やってたような

          > 熱エネルギーを直接電力に変換できるような機構が存在すれば
          単純に熱を使いやすいエネルギーに変換することはできないのです
          熱力学第二法則、エントロピー増大の法則って奴ですね
          なので「置いておけば熱を吸収して…」なものを作る事が可能であるとは考えられていない。

          一方温度差があればその温度差で発電することはできる。
          直接変換するもの存在する。ゼーベック素子とかね。
          現状効率はそこまででもないので発電機としてはかなり微妙

          なお「PCくらい」とあるがPCは結構電力喰いますよ
          まずは時計あたりからですかねぇ

  • by Anonymous Coward on 2019年03月08日 9時15分 (#3577177)

    ふわふわ [hayakawa-online.co.jp]工場じゃないのか。

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  • by Anonymous Coward on 2019年03月08日 10時08分 (#3577218)
    効率を無視して考えるなら、燃料精製工程に二酸化炭素を生まない動力源だけで生成する他無いでしょ。
    そうすれば燃料精製と二酸化炭素の削減は一応同時にできてる事には成るから。
    ここに返信
  • by Anonymous Coward on 2019年03月08日 10時55分 (#3577252)

    大気の二酸化炭素を効率よくダイヤモンドにする方法を考えればよかったのでは?
    微粒子でも工業用の研磨剤に使える

    ここに返信
    • by Anonymous Coward
      それは間違いなくデビアスに潰されるのでダメでしょう。
      この技術だってすでにゼロエネルギーで石炭生成できるのに石油メジャーに睨まれないようエネルギーが必要なふりをしてるのですから。
      • by Anonymous Coward

        デビアスのシェアが凋落を始めてもうだいぶたつんだが
        そういえばデビアスも人工ダイヤモンド売り始めたらしいな

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ナニゲにアレゲなのは、ナニゲなアレゲ -- アレゲ研究家

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