Bio-CLOUシステム用低コスト銅鉱石酸素キャリア：性能評価とネガティブカーボン（BECCS）の可能性

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

🔬研究者:酸素キャリア材料の性能評価手法とBio-CLOUシステムへの応用可能性に関する知見を提供。

🏢実務担当者:バイオマス発電事業者やCCS関連企業は、低コストCO2回収技術の選択肢として検討可能。

🏛政策担当者:ネガティブエミッション技術の支援政策を検討する際の技術的根拠となる。

二酸化炭素回収・貯留を伴うバイオエネルギー（BECCS）は、気候変動緩和のための主要なネガティブエミッション戦略として認識されており、その大規模な実施は、効率的な固体バイオマス変換と固有のCO 2回収を可能にする化学ループ酸素非結合（CLOU）を通じて強化することができる。この文脈において、本研究は、Bio-CLOUシステム用の酸素キャリアとして、低コストの天然銅鉱石を調査する。この材料（CuBと命名）は、硫黄を除去し機械的強度を高めるために熱処理され、その酸化還元性能は、バイオマス燃焼条件下でのTGAおよびバッチ流動層実験により評価された。TGA結果は、高い酸素輸送容量（R OC,CLC = 19.1%）と有意な酸素非結合能力（R OC,CLOU = 3.9%）を明らかにし、サイクルにわたって安定した性能を示した。BFBR実験は、950 °Cまでの急速な再生と持続的な酸素放出を実証し、低酸素濃度（5 vol% O 2 ）下を含む、バイオマスベースシステムと適合する条件での性能を示した。物理化学的特性評価により、長期の酸化還元サイクル後のCuBの構造的安定性と磁気分離可能性が確認されたが、機械的強度のわずかな低下が観察された。高い反応性、効率的な酸素非結合能力、操作安定性、および低コストの天然由来の組み合わせは、CuBをスケーラブルなBio-CLOU用途のための極めて有望な酸素キャリアとして位置づけ、固有のCO 2回収と潜在的なネガティブエミッションを伴う再生可能エネルギー生成を可能にする。• 銅鉱石がCLOUおよびBio-CLOU用の低コスト酸素キャリアとして最適化・評価された。• CuBは高い酸素輸送（R OC,CLC = 19.1%）と非結合能力（R OC,CLOU = 3.9%）を示した。• 長期バッチ流動層試験は、低い摩耗率と急速な再生を実証した。• 磁化率により、バイオマス由来灰流からの潜在的な回収が可能となる。• CuBはCO 2回収プロセスのための持続可能な代替手段を表し、Bio-CLOU/BECCS再生可能エネルギー用途を支援する。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

Bioenergy with carbon capture and storage (BECCS) is recognized as a key negative-emission strategy for climate mitigation, and its large-scale implementation can be strengthened through Chemical Looping with Oxygen Uncoupling (CLOU), which enables efficient solid biomass conversion with inherent CO 2 capture. In this context, this study investigates a low-cost natural copper ore as an oxygen carrier for Bio-CLOU systems. The material (designated as CuB) was thermally treated to remove sulfur and enhance mechanical strength, and its redox performance was assessed via TGA and batch fluidized bed experiments under biomass combustion conditions. TGA results revealed a high oxygen transport capacity (R OC,CLC = 19.1%) and significant oxygen uncoupling capability (R OC,CLOU = 3.9%), with stable performance over cycles. BFBR experiments demonstrated rapid regeneration and sustained oxygen release up to 950 °C, including under low oxygen concentrations (5 vol% O 2 ), conditions compatible with biomass-based systems. Physicochemical characterization confirmed the structural stability and magnetic separability of CuB after prolonged redox cycling, although a slight decrease in mechanical strength was observed. The combination of high reactivity, efficient oxygen uncoupling capacity, operational stability, and low-cost natural origin positions CuB as a highly promising oxygen carrier for scalable Bio-CLOU applications, enabling renewable energy generation with inherent CO 2 capture and potential negative emissions. • A copper ore was optimized and evaluated as a low-cost oxygen carrier for CLOU and Bio-CLOU. • CuB showed high oxygen transport (R OC,CLC = 19.1%) and uncoupling capacity (R OC,CLOU = 3.9%). • Long-term batch fluidized-bed tests demonstrated low attrition rates and fast regeneration. • Magnetic susceptibility enables potential recovery from biomass-derived ash streams. • CuB represents a sustainable alternative for CO 2 -capture processes, supporting Bio-CLOU/BECCS renewable-energy applications.

• openalex https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2026.109460first seen 2026-05-17 06:12:59 · last seen 2026-05-21 04:48:22