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モジュール式無溶媒炭素除去：直接空気回収と排ガス脱炭素を連続処理する固体吸着材反応器

Modular Solvent-Free Carbon Removal: A Solid–Sorbent Reactor for Sequential Direct Air Capture and Flue Gas Decarbonization (原題)

Jung Sug Hong, Hyunji Yu, Jun Ho Jang, Young In Jo, Moo Young Lee, Jeonghyun Kim, Sunghak Park, Ki Tae Nam

ACS Omega📚 査読済 / ジャーナル2026-10-21#CCUS経営インパクト: コスト削減対象セクター: cross_sector
DOI: 10.1021/acsomega.6c07660
原典: https://doi.org/10.1021/acsomega.6c07660
📄 PDF

🤖 gxceed AI 要約

日本語

水酸化ナトリウムと過炭酸ナトリウムの複合固体吸着材を用い、溶媒を使わずに大気中CO2（約420ppm）と工業排ガス（1〜33vol%）の両方を同一プラットフォームで連続回収するプロセスを実証した。湿度活性化によりNaOHを完全に炭酸塩化し0.545 gCO2/gNaOH、さらに炭酸塩を重炭酸塩へ転換しモジュール反応器で0.612 gCO2/g吸着材の回収能を達成。最終生成物の重炭酸ナトリウムは貯留や電化学合成の原料として利用可能で、溶媒管理や再生エネルギー課題を回避する新経路を提示する。

English

A solvent-free carbon capture process using a composite NaOH–sodium percarbonate sorbent captures both ambient CO2 (~420 ppm) and industrial flue gas (1–33 vol%) in one sequential platform. Humidity-activated Na2O2 formation fully converts NaOH to Na2CO3 (0.545 gCO2/gNaOH), and water-mediated trona-phase growth converts carbonate to bicarbonate, reaching 0.612 gCO2/gsorbent in a modular reactor. The sodium bicarbonate end-product can be stored or used as feedstock, offering a complementary solvent-free capture pathway.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

日本はDACを含むCCUSの社会実装ロードマップを掲げ、GX推進機構による資金支援や炭素貯留適地の調査を進めている。本技術は溶媒管理や再生エネルギー負荷を抑えた固体式回収として、国内の多様な排出源（大気・工場排ガス）への適用可能性を示す。

In the global GX context

As ISSB/CSRD disclosure increasingly demands credible Scope 1 and residual-emission abatement pathways, modular solvent-free capture spanning DAC and flue gas offers a scalable removal option for hard-to-abate sectors. It speaks to the growing scrutiny of carbon removal integrity and MRV in transition planning.

👥 読者別の含意

🔬研究者:固体吸着材の連続回収プロセス設計と容量データは、DAC・CCUS材料研究の比較基準として有用。

🏢実務担当者:排ガスと大気の両対応で溶媒管理が不要なため、工場の脱炭素設備導入検討時の選択肢となりうる。

🏛政策担当者:DAC・CCUSの技術多様性とスケールアップ課題を踏まえた支援策・MRV整備の参考になる。

📄 Abstract（原文）

Abstract Scaling carbon removal to gigatonne-per-year levels requires capture technologies that are simultaneously efficient, environmentally clean, and deployable across heterogeneous emission sources, from dilute atmospheric CO2 (∼420 ppm) to concentrated industrial flue gas (1–33 vol %). Established amine- and hydroxide-based systems typically employ circulating liquid capture media and cyclic regeneration, making solvent handling, regeneration energy, and capture-medium degradation central to process complexity and economics. Here, an alternative solvent-free carbon capture process is demonstrated that addresses both source types within a single sequential platform. A composite sodium hydroxide–sodium percarbonate sorbent captures ambient CO2 via humidity-activated sodium peroxide (Na2O2) formation, fully converting NaOH to Na2CO3 with a capacity of 0.545 gCO2 gNaOH–1. The resulting carbonate is subsequently converted to bicarbonate under 15 vol % CO2 through water-mediated trona-phase growth, and is stacked in a modular reactor to achieve complete sequential capture at 0.612 gCO2 gsorbent–1. The end product, sodium bicarbonate, may be stored or used as feedstock for downstream electrochemical and chemical syntheses, offering a complementary solvent-free pathway for sequential carbon capture.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。