CO2メタン化装置の起動とメタン製造量調整を高速化する手法を実証
当社の佐山勝悟らが行った研究が Renewable Energy に掲載されました。
工場などから排出される二酸化炭素（CO2）を、都市ガスの主成分であるメタンへと再資源化する「CO2メタン化」が注目されています。原料の水素（H2）は、風力・太陽光由来の電力による水電解で得ます。 風力・太陽光由来の発電は時間的変動が大きく、それに伴ってH2製造量も変動します。一般的に、このH2製造量に追従するようにメタン製造量を調整するのは困難であるため、水電解装置とCO2メタン化装置の間にタンクを置き、CO2メタン化装置に供給されるH2量の時間的な変動を緩やかにします。必要なタンクサイズはCO2メタン化装置の応答性（起動の速さ、メタン製造量調整の速さ）に依存し、従来の応答性ではシステムが大型化してしまう課題がありました。
これを受けて本研究では、H2燃焼を用いて触媒の急峻な加熱を行う手法を提案し、CO2メタン化装置の起動時間を従来の電気ヒーター加熱式の6分の1以下に短縮できることを実証しました。また、メタン製造量調整時の意図しないCO2メタン化反応停止を回避可能な触媒温度制御手法を構築しました。この2つの成果はシステムの小型化及び初期設備投資の低減につながり、ひいては工場などからのCO2排出ゼロの実現に貢献することが期待できます。
タイトル: Dynamic Operation of Two-stage CO2 Methanation Reactor: Start-up by H2 Combustion and Load Change by Independent Control of Heat-carrier Flow Rate
著者: Sayama, S., Yamamoto, S.
掲載誌: Renewable Energy
掲載日: 2025年2月1日
https://doi.org/10.1016/j.renene.2025.122548