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大気中の二酸化炭素を効率的に捕集する方法

2025年12月31日原文(helsinki.fi)

概要

  • University of Helsinkiの化学部で新しい CO2直接回収法 を開発
  • 超塩基とアルコール の化合物が基盤
  • 低温で CO2の回収・再利用が容易
  • 高い回収効率 と 繰り返し使用 が可能
  • 無毒・低コスト で今後パイロットプラントで実証予定

ヘルシンキ大学発・新規CO2直接回収法

  • ヘルシンキ大学化学部の Postdoctoral Researcher による新技術開発
  • 超塩基とアルコール の化合物を使用したCO2回収法
  • 未処理の大気 から1gあたり156mgのCO2を直接吸収する能力
  • 窒素や酸素、他の大気成分とは反応しない 特性
  • 現行のCO2回収法を 大幅に上回る性能
  • 吸収したCO2は 70℃・30分加熱 で簡単に放出可能
  • 純粋なCO2 が回収でき、再利用やリサイクルに適する

反復利用と安全性

  • 従来法では900℃超の高温 が必要だったCO2放出が 低温で可能
  • 50回のサイクル後も75％、100回後も50％の吸収能力 を維持
  • 無毒性 かつ コスト効率の高い 化合物
  • 化合物の発見は 1年以上の基礎実験 による成果
  • 最も有望だった塩基は 1,5,7-triazabicyclo [4.3.0] non-6-ene (TBN)
    • TBNと benzyl alcohol を組み合わせて最終化合物を生成

今後の展開と産業応用

  • パイロットプラント規模 での実証実験を計画
  • 液体化合物を 固体化 して利用拡大を目指す
    • シリカやグラフェン酸化物 と結合しCO2との相互作用を促進
  • 非高価な原料 のみを使用
  • 産業スケールでの 持続可能なCO2回収技術 への期待

問い合わせ先・参考情報

  • Postdoctoral Researcher: Zahra Eshaghi Gorji （英語対応）046 540 89 78
  • Communications Specialist: Juha Merimaa 050 3017905
  • 詳細記事リンク（英語）

Hackerたちの意見

経済がすべてを支配してるよね。木を植えるのと、木を収穫する価値を含めた場合のコストを比べるとどうなるの？木の農場は一般的に利益が出るし、木材も高いから、この方法は経済的にあまり効率的じゃない気がする。

└

問題は、世界中に十分な数の木を植えてもCO2排出量を相殺できないってことだよ。しかも、森は生きている間だけCO2を吸収する。死んじゃうとCO2を排出しちゃうからね。木材をどこかに永久に保存する必要がある（例えば水に沈めるとか）。最近の記事: https://www.theguardian.com/environment/2025/nov/28/africa-f...

└

同意するよ。植物はあまり効率的じゃない（1%か2%くらい）けど、CO2を安定した形でパッケージングすることができる。穀物や木材は長期間保存できるしね。この場合、ガスとしてCO2を得るみたい。燃焼を戻すためにエネルギーを使わなくていいから安いけど、長期間保存するのは難しいよね。（誰かが廃鉱で偽の地下湿地を作ろうとしたかはわからないけど、木と水を入れて酸素を低くして木がゆっくり分解するようにするのもアリかも。）

└

木を植えるのは効果的じゃないよ。炭素を捕まえるのに数十年かかるし、次の数年が長期的な気候の変化を決定するのに重要だからね。

└

経済がすべてを支配している。物事を大規模に運営しようとすると、物理学がすべてを支配する。興味のある固体材料の単位体積あたりの炭素密度は、木に沈めるか、ダイヤモンドのような珍しい材料に沈めるかであまり変わらない。つまり、望む量の大気中の炭素を沈めるために必要な材料の体積を計算できるってこと。もし1980年のCO2レベルに戻したいなら、単に物を積み上げるのではなく、1マイルの高さで数百マイルの長さの山脈を作る必要がある。じゃあ、そのくらいの材料を移動させるために何台のトラックが必要か考えてみて。もしその材料を海に捨てたいなら（誰かがそれに反対するだろうけど）、大気のクリーンアップを達成するために、毎時間どれだけのコンテナトラック分の材料を海に捨てる必要があるか計算してみて（10年？100年かかるなら、それは遅すぎる）。最後に、表面積と体積の比率について考えてみて。体積に沈めようとしてるけど、ガスは表面を通してしか体積に入れられないから、プロセスの速度は表面積に制限される。もし木を使ってやるなら、個人的なざっくりした見積もりでは、コネチカット州全体とコロラド州全体の間くらいの面積を植えなきゃ、望むような影響は出ないと思う（木の計算には一般的に認めたくない微妙さがあるから、もっと高い数字で考えてもいいよ）。それが経済に戻る理由だね。そんな規模の森林をうまく管理していると、100年後か500年後に「これを切れば、木を燃やして家を暖められるよ」って誰かが言いに来るかもしれない。そうすると、その炭素はまた大気中に戻っちゃうから、エネルギー的に回収が難しい状態に沈める必要がある。それには、炭素をそのエネルギー的に不利な状態に沈めるために大量のエネルギーを使う必要があるんだ。

└

重要な順番で言うと、1. たとえ魔法のように何も排出しなくても、空気中からCO2を取り除かないと、時間が経つにつれて私たちを焼き尽くすことになる。2. 森を作るためには広大な土地が必要になる（それは素晴らしいことだけど）、人々の移転や新しい建物の解体・建設、森への移動のための機械の稼働時間、植樹や森のメンテナンスがたくさん必要になる。さらに、切った木を埋める作業も加わる。これらの過程で発生する排出量を合計すると、効率がかなり低下すると思う（場合によっては全く効率が悪くなるかも）。CO2の捕集や日陰を作る手段がなければ、CO2の濃度と温度は今のようにどんどん上がるだけだよ。

直接空気捕集は、スケールの問題から逃れられないと思う。フィードストックのCO2濃度が約400ppmの時、経済的にうまくいかないんだよね。いろんな石油会社が世界中で一回限りのシステムを支援してるけど。発電所などのソースでCO2を捕まえる方が経済的な実現可能性に到達しやすいけど、インセンティブがなければ無理だよ。IRAのインフラ法案では、捕まえたCO2の価格が約$50/トンだったと思う。

└

同意だね。それに、CO2をどこに保管するつもりなんだ？「1980年」に戻ると、空気中からCO2を取り除くのがうまくいくとは思えない。もう一つの懸念は、メンテナンスの費用を誰が払うのかってこと。地下貯蔵からCO2を逃がしてはいけない理由はこれを見てみて: https://en.wikipedia.org/wiki/Lake_Nyos_disaster もし人口密集地の近くに保管してたら、「金庫」が壊れた場合、数分で何十万人が死ぬ可能性があるし、動物や昆虫も全滅するかも。CO2の貯蔵施設の近くに住むくらいなら、核廃棄物の近くに住む方がマシだよ。

└

産業革命以来、私たちが大気中に放出した余分なCO2を取り除かないと、温度を元に戻せないよ。私たちと前の世代が借金をして、その返済期限が来てるんだ。摂氏の度数の変化についての枠組みのせいで、人々は小さい数字で考えてしまってる。「ああ、普通より1.5℃上がっただけだ。うっかり見逃したけど、まあ2.0℃でなんとかなるだろう」ってね。普通に戻りたいなら、温度を下げる必要があって、そのためには数十年にわたって私たちを包み込んできたCO2の毛布を取り除かなきゃならない。それはほとんど想像できないほどの大変な作業だよ。産業革命以来、人類が使ってきたエネルギーや、以前に放出したCO2を隔離しようとする間に生産するエネルギーも考慮しなきゃいけない。すべてを計算に入れないといけないし、今システム内にある余剰エネルギーや食物連鎖の崩壊もある。今後50年でどうやってこの状況を乗り越えるのか、全く見当がつかないよ。

└

CO2を源から捕まえるのは、源を取り除くよりも常に劣るよね。同時に、空気からCO2を捕まえることは、やっぱり必要になると思う。

もっと良いタイトルは「大気中のCO2を捕集するためのより効率的な方法」だと思う。この方法は客観的には効率的じゃないけど、DACで使われる他の方法（溶剤や吸着剤）よりは効率的かもしれないね。

└

そう、理論的な最大値に近づく「効率」と「実際に安くて経済的に実現可能」なものを区別するのは重要だよね。

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