什么是 DAC（直接空气回收技术）？

2023/08/30

DAC（直接空气回收技术）

？

-负排放技术有助于碳中和-

用科学的眼光来看，
社会关注的真正原因

#能源/环境约束响应

什么是 DAC（直接空气回收技术）？

DAC（直接空气捕获）是一种直接从大气中捕获二氧化碳 (CO₂) 大气中约004%的稀释CO₂₂CO₂、将其冷却并以固体（干冰）形式回收。大气 CO₂二氧化碳₂收集后₂并存放在地下等），DAC和CCS也称为DACCS。

争取在 2050 年实现碳中和，二氧化碳₂不仅抑制排放，还抑制已经排放的二氧化碳₂已经变得至关重要，并且对 DAC 的关注也迅速增加。大气CO₂的DAC技术有多种类型，考虑到安装条件、能源成本、规模等，世界各地都在进行研究和开发。在DAC技术中，CO₂₂AIST正在开发离子液体膜制造技术和耐久性改进技术，目的是实现使用混合离子液体膜的DAC技术的商业化。我们向化学工艺研究部化学反应现场设计组组长牧野隆询问了DAC的概要和实际应用的努力。

什么是 DAC（直接空气回收技术）

　DAC 是大气中的 CO₂，CO₂）₂并存放在地下等），DAC和CCS连接起来称为DACCS。

到 2050 年二氧化碳₂在内的温室气体排放量减少到零，即实现碳中和。然而，无论积累多少可再生能源技术和节能技术，CO₂有预测称排放量不会达到零。因此，CO₂不仅抑制排放，还抑制已经排放的二氧化碳₂被认为是必不可少的。（相关文章：2050 年实现碳中和的道路现已清晰可见）

除DAC外，负排放技术还包括植树造林、矿物固定和生物质发电产生的二氧化碳₂的BECCS（具有碳捕获和存储的生物质能源），但DAC因其占地面积小且可以安装在任何地方而引起了特别关注。

　DAC技术有以下四种方法。

DAC 类型	功能	主要材料
化学吸收法	通过使空气通过吸收剂，大气中的二氧化碳₂和 CO 通过加热₂	碱性水溶液胺
化学吸附法	通过使空气通过吸附剂，大气中的二氧化碳₂和 CO 通过加热、减压和加湿操作₂	碱金属盐胺支撑的多孔材料金属有机框架（MOF）离子交换树脂
膜分离法	通过使空气通过分离膜，大气中的CO₂	聚合物膜离子液体膜
低温分离法	CO₂CO₂将其变成干冰。

DAC技术分类

　在欧洲和美国，不仅化学吸收和化学吸附方法的研发，而且大规模示范正在进行，有些公司甚至正在运行商业规模的设备。在日本，化学吸附法、低温分离法和膜分离法的研究和开发正在取得进展，预计分离过程中需要相对较少的能量。

DAC 技术的挑战

　DAC 的一个常见问题是能源成本高。风扇需要大量电能才能运行，从而将大量空气吹入 DAC 设备。而且，大气中的CO₂₂比分离和回收技术更强大的CO₂结合的材料是必需的。因此，CO₂需要大量的热能和电能。

　如何为 DAC 提供必要的能量也必须考虑在内。二氧化碳₂，使用化石燃料和二氧化碳发电₂是本末倒置。风能、太阳能、地热能等可再生能源的利用很重要，但目前日本无法以低廉的价格提供充足的可再生能源。环顾世界，适合供应可再生能源的地区从空气中回收了二氧化碳₂生产燃料。为了积极发展日本的DAC业务，关键是如何供应可再生能源。

DAC技术实际应用的努力

膜分离法CO₂

　化学吸收法和化学吸附法利用CO被分离材料吸收和吸附₂消耗大量的热能。另一方面，在膜分离方法中，通过使用真空泵降低膜另一侧的压力来除去CO₂是选择性通过的。 AIST 重点研究这种膜分离方法，因为原则上它不需要热能。为了寻找更高功能的膜材料，我们通过改变材料的分子结构和混合比例来寻找最佳材料。

　我们的研究小组正在研究一种使用一种称为离子液体的物质作为“膜”的膜分离方法。用于 DAC 的 CO₂分离材料中含有大气中的稀二氧化碳₂₂需要矛盾的能力能够轻松释放。最近，我们通过混合两种不同性质的离子液体，成功地实现了这两种相互矛盾的能力。通过将混合离子液体应用于多孔膜，可以产生与大气浓度相同的CO。₂超过 70%₂我们还成功开发了分离膜。 (2022/11/11 新闻稿）

　目前，我们正在努力解决提高离子液体膜的耐久性和完善生产技术等问题，以使其实用化。此外，该技术还可以减少大气中CO₂，而是通过改变混合离子液体的组成，各种CO₂CO 定位源₂我们相信它还可以开发成用于分离的离子液体膜。

DAC 展望

DAC 的 CO₂国内外正在积极研究分离材料和分离技术。不仅需要检查研究，还需要进行论证，以确定哪些材料和技术适合哪些应用和地点。另外，CCS/CCUS不是个别公司可以完成的，而是CO₂供应链至关重要。 DAC也不例外。除此之外，为了促进DAC的普及，还必须设计信用认证、标准、标准化等社会制度。 AIST希望与各种企业和相关组织合作，为DAC的社会实施和2050年碳中和的实现做出贡献。