スペイン国立研究評議会、炭酸化か焼による二酸化炭素の捕捉に成功

スペイン特許商標著による提供

二酸化炭素の排出：地球における最大の課題の一つ

二酸化炭素の排出と大気中でのその蓄積により、地球温暖化が引き起こされ、これにより、地球の大気と海洋の平均気温が上昇しています。

世界気象機関と国連環境計画によって作成された気候変動に関する政府間パネルによる直近の「1.5ºCの地球温暖化に関する特別報告書」によると、二酸化炭素の回収と貯蔵は、電化（セメントや鉄鋼業界など）の困難な産業部門の脱炭素化、そして、再生可能なバイオマスを利用する特定のプロセスによるネガティブ・エミッションの達成に関して引き続き重要なツールとなります。

二酸化炭素回収のための超高温可逆反応における世界的なパイオニア

二酸化炭素回収のプロセスでは、超臨界条件下で枯渇した油田またはガス田の表面¬下に保管するために、工業プロセスで排出される他のガスから二酸化炭素を分離する必要があります。 回収された二酸化炭素フローのごく一部は、炭素を含む製品の新しい製造プロセスへの動力供給にも使用できるため、そのために使用される可燃性化石燃料の抽出を回避できます。

非常に有望な二酸化炭素回収プロセスの系統の一つは、CaO / CaCO3の可逆炭酸化か焼反応に基づいています。ここでは、酸化カルシウム（CaO）は、高濃度の二酸化炭素（純粋な二酸化炭素で可燃性物質を燃焼するか、または間接的にか焼炉に熱を供給する）を含む条件下でCaCO3のか焼を通じて後に放出するために、炭酸カルシウム（CaCO3）の形で二酸化炭素を回収する目的で使用されます。

エネルギー効率の高いプロセスの開発に対する超高温の可逆反応の適用は、比較的新しいものです。スペイン国立研究評議会は、炭素ベースの科学技術研究所と炭素化学研究所の両方で、この分野の世界的なパイオニアとなりました。

長年の研究が、特許、科学的研究、およびLa Peredaのパイロット・プラントの形で実を結びました。

数年の基礎研究の後、理事会は2002年に、燃焼室をか焼炉から分離する金属壁の使用、または2つのチャンバーの間を移動する不活性固体を通じて、か焼炉の吸熱反応中に燃焼室で発生した熱を使用して吸着剤をリサイクルすることに関する特許（ES2192994A1）を出願しました。

評議会は、国際的に拡張され、新しいプロセスを進歩させた、または既存のプロセスを改善した6つの有効な特許のソースとなりました。

その研究者たちは、この分野で最も引用されている科学研究の多くを発表してきました。これには、連続した30 kWのパイロット・プラントによる世界初の成果も含まれます。これにより、評議会とエネルギー分野のスペイン企業2社、ENDESAとHUNOSAの間で、1.7 MWtプラントであるLa Pereda（アストゥリアス、スペイン/ 添付写真）での同テクノロジーの開発および導入を目的としたAIE LA PEREDA経済的利益団体が設立されました。

北米企業であるFoster Wheelerは、後に同テクノロジーの利用権の一部を取得し、AIE LA PEREDAプロジェクトの技術者として活動しています。

La Peredaのパイロット・プラントは、炭酸化か焼の分野で世界最大かつ最も活発で、2009年から2019年まで有効な契約を結び、合計で4,000時間以上の試験運転を行ってきました。

ネガティブ・エミッションで発電することを可能にするバイオマスのプロセス（ES2339733A1、Naturgy社が所有）の変異型が、La Robla（レオン、スペイン）にある火力発電所の400 kWtのパイロット・プラントで並行して開発されました。

近年、再生可能電力の大きな成功と市場浸透にもかかわらず、欧州全体の発電分野において、炭素の回収と貯蔵技術への関心は低くなっています。しかし、炭素回収および貯蔵技術は、セメント業界（理事会がCleankerプロジェクトの下で研究を行っている）や理事会が欧州C4Uプロジェクトの一環としてArcelorMittal プラントの特許技術（PCT/ES2010/070585）を技術レディネスレベル7に拡張している鉄鋼産業など、電化が困難な欧州の産業部門では引き続き優先事項となっています。

スペイン国立研究評議会（Consejo Superior de InvestigacionesCientíficas）は、スペインの科学研究と技術開発のための国家機関です。その目的は、知識の進歩と経済的、社会的、文化的発展に貢献するために、学際的な科学技術研究を奨励、調整、開発、普及することです。

理事会は、スペイン全土にある120のセンターを通じて、全ての科学および技術分野の研究を実施しています。理事会はスペインで最大の特許出願人であり、スペインの他のどの機関よりも多くの欧州の特許および国際特許（特許協力条約に基づく出願）を出願しており、欧州の全公的機関の中で3番目に多く欧州の特許を所有しています。

過去5年間で、理事会は437件の技術を市場開発のためにライセンス供与し、そのうち216件は特許によって保護されています。