2021-08-18 ｱﾒﾘｶ合衆国・ノースウェスタン大学
・ ノースウェスタン大学が、船舶からの CO2 排出量を低減する新技術を提案。
・ 一日当たり最大 250 トンの燃料を消費する貨物船やタンカー船等の船舶は、毎年 1 ギガトン（CO2総排出量の 3%）の CO2 を排出している。
・ 燃料タンクをデュアルチャンバータンク（特許出願中）に置き換え、CO2 圧縮機を導入するだけで、固体酸化形燃料電池(SOFC)の利用を通じた船舶のカーボン・ニュートラル～ネガティブ化の実用的な手段を提供する。
・ デュアルチャンバータンクの 1 番目のチャンバーに格納した炭素ベース燃料で SOFC がエネルギーを生産後、CO2 は圧縮されて 2 番目のチャンバーに貯蔵される。燃料には従来の炭素ベース燃料の他に、エタノール等のバイオ燃料も使用できる。
・ 貯蔵した CO2 は、地下貯留や再生可能な炭化水素燃料へのリサイクル処理が可能（別途インフラ開発が必要）。両チャンバーを隔てるパーテーションは可動式で、燃料の減少に伴い 2 番目のチャンバーの CO2 貯蔵スペースを拡張させる。
・ SOFC は、純酸素で燃料を燃焼して貯蔵に適切な濃縮 CO2 を排出する。空気による燃焼の場合、窒素が発生してガスが増量し貯蔵が困難となる。濃縮 CO2 を圧縮すると、燃料に比べより狭いスペースに貯蔵できる。
・ 旅客船からタンカー船まで、広範囲にわたる船種の燃料貯蔵容量や所要質量等の様々な要因を調査し、船内での CO2 捕獲を EV や燃料電池車と比較。炭素ベース燃料を使用するため、温暖化防止への貢献度が疑問視されるかもしれないが、EV の電気や燃料電池の水素は製造プロセスで大量のCO2 を排出する。
・ 長距離を周航するタンカー船で炭素ベース燃料の代替として電池パックを使用した場合では、船の積載容量以上のスペースが必要となる。また水素の燃料タンクもサイズが極端に大きくなるため、長距離船舶では炭素ベース燃料の使用と船内 CO2 捕獲がカーボンニュートラル実現に向けた最良の方法と考える。新技術は、EV や燃料電池車のレンジ・エクステンダーとしての利用も可能。
URL: https://news.northwestern.edu/stories/2021/08/the-case-for-onboard-carbon-dioxide-capture-on-long-range-vehicles/
＜NEDO海外技術情報より＞
（関連情報)
ACS Energy Letters 掲載論文(フルテキスト）
Viability of Vehicles Utilizing On-Board CO2 Capture
URL: https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsenergylett.1c01426
Abstract
Now a Northwestern University research team offers a practical way to make ships CO2 neutral — or even CO2 negative — with CO2-capturing solid oxide fuel cells. After “burning” traditional carbon-based fuels, the fuel cell generates concentrated CO2 that can be stored on-board the ship. From there, the CO2 can either be sequestered or recycled into a renewable hydrocarbon fuel.
The team presents its analysis in “Viability of vehicles utilizing on-board CO2 capture,” published today (Aug. 18) in the journal ACS Energy Letters. In the paper, the team looks at various factors, including fuel storage volumes and mass requirements for a wide range of vehicle classes — from light-duty passenger vehicles to tanker ships — and compares onboard CO2 capture to battery electric and hydrogen fuel cell options.
