三菱電機と東京科学大学が進めるCO2還元技術の革新と未来的展望

三菱電機と東京科学大学が開発した画期的なCO2還元技術

三菱電機株式会社は、東京科学大学（以下、Science Tokyo）と協力し、ケミカルルーピング方式による二酸化炭素（CO2）還元反応モデルの構築とその高速化に成功しました。この技術は、2050年カーボンニュートラルを目指す政府方針のもと、CO2を単なる排出物としてではなく、資源として再利用するという、新たな視点を提供します。

ケミカルルーピング方式とは？

ケミカルルーピング方式は、酸素キャリアを用いてCO2を一酸化炭素（CO）に変換するプロセスで、還元反応と酸化反応を別々に行います。この方法により、CO2を効率的に処理し、リサイクル素材として活用できる可能性が広がります。しかし、従来の技術では反応速度が制約され、特に金属の酸化が進むことで活性が低下してしまうという課題がありました。

新しい反応モデルの構築

三菱電機とScience Tokyoは、反応金属の性質に注目し、鉄置換チタン酸カルシウム（CTFO）を反応モデルに採用しました。これにより、レアアースを使用せずに反応速度を従来の1.8倍に向上させることに成功しました。この進展は、従来のガス処理技術のサイズやコスト削減に直結し、高効率なCCU（Carbon dioxide Capture and Utilization）システムの実現に寄与します。

環境負荷の低減と経済性の向上

CTFOの適用により、材料コストの大幅な削減と、特定の資源に依存しない安定的な運用が可能となります。これにより、社会の持続可能性にも大きく貢献します。鉄の担体としてCTFOを使用することで、酸素空孔と電子移動のメカニズムにより、高速なCO2還元が実現されました。具体的には、反応時間を約半分に短縮することができ、施設の小型化を実現しています。

今後の展望

三菱電機とScience Tokyoは、2025年2月から始まる実証試験を通じて、CCUシステムの社会実装に向けた様々な課題に取り組みます。反応器のさらなる高性能化や、大量合成技術の確立を目指し、他企業との連携を図りながら、CO2のリサイクルへの道を切り開いていきます。2030年代には、メタノールなどの化学製品や燃料の生成にも寄与する予定です。