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公開番号2024078376
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-10
出願番号2023089148
出願日2023-05-30
発明の名称二酸化炭素の固定化方法
出願人学校法人日本大学,太平洋セメント株式会社
代理人デロイトトーマツ弁理士法人
主分類C01F 11/18 20060101AFI20240603BHJP(無機化学)
要約【課題】空気中から直接CO2を取り込んでCO2を固定化する方法、及びCO2を固定化する際に生成される生成物を有効に利用可能なCO2を固定化する方法を提供する。
【解決手段】本発明の方法は、空気中のCO2を固定化する方法であって、Ca含有物と水とを反応槽(10)内で撹拌して、前記空気中のCO2と反応させてCaCO3を含む生成物を得る撹拌工程を備え、前記撹拌工程で生成される生成物に含まれるCaOに対するCO2のモル比である炭酸化率が25%以上であり、且つ、前記炭酸化率の時間当たりの上昇率である炭酸化反応速度が10%/h以下であることを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
空気中のCO

を固定化する方法であって、
Ca含有物と水とを反応槽内で撹拌して、前記空気中のCO

と反応させてCaCO

を含む生成物を得る撹拌工程を備え、
前記撹拌工程で生成される生成物に含まれるCaOに対するCO

のモル比である炭酸化率が25%以上であり、且つ、前記炭酸化率の時間当たりの上昇率である炭酸化反応速度が10%/h以下である、CO

の固定化方法。
続きを表示(約 280 文字)【請求項2】
前記生成物の平均アスペクト比は3以上である、請求項1に記載のCO2の固定化方法。
【請求項3】
前記Ca含有物のCaOの含有量は、30%以上80%以下であり、前記Ca含有物と撹拌する該Ca含有物に対する前記水の比率である液固比は、4以上200以下である、請求項1又は2に記載のCO

の固定化方法。
【請求項4】
前記撹拌工程の前に、前記空気との接触が制限される環境下において、前記Ca含有物を前記水又はその一部と接触させる、請求項1又は2に記載のCO

の固定化方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、二酸化炭素をCa含有物に固定化する方法に関する。
続きを表示(約 1,600 文字)【背景技術】
【0002】
従来、地球温暖化防止のためにCO

排出量の削減が求められている。例えば、特許文献1には、アルカリ土類金属含有物質を利用してCO

を固定化する技術が開示されている。特許文献1に開示されている発明では、生コンクリート製造時の残渣であるセメント系スラッジと水との混合物に炭酸ガスを混入させてCO

を固定化する。また、CO

の固定化の際に生成された生成物は、コンクリート用材料の一部として再利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2007-190538号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記発明におけるCO

は、供給される高濃度の炭酸ガスを用いている。そのため、高濃度の炭酸ガスが必要である。したがって、高濃度の炭酸ガスを継続して供給する必要があった。言い換えれば、上記発明では、空気中の低濃度のCO

をそのまま利用することはできなかった。また、空気中のCO

を直接取り込む工業的な方法(Direct Air Capture(DAC))は、近年開発が進んでいるものの、大型の新規設備の設置が想定されている。そのため、既存の設備の組み合わせにより、小規模なスケールでも可能なDAC技術は開発されていない。CO

の排出量を実質的にゼロにすることは極めて困難であることから、CO

の排出量に見合うCO

を大気中から取り除く方法の開発が望まれていた。
【0005】
また、CO

を固定化した生成物をコンクリート用材料の一部として再利用する点は開示されているものの、CO

が固定化された生成物を、より有効に利用する点については開示されていない。したがって、CO

の固定化で生成した炭酸塩鉱物の有効利用方法に関しても開発が望まれている。
【0006】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、空気中から直接CO

を取り込んでCO

を固定化する方法、及びCO

を固定化する際に生成される生成物を有効に利用可能なCO

を固定化する方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の空気中のCO

を固定化する方法は、Ca含有物と水とを反応槽内で撹拌して、前記空気中のCO

と反応させてCaCO

を含む生成物を得る撹拌工程を備え、前記撹拌工程で生成される生成物に含まれるCaOに対するCO

のモル比である炭酸化率が25%以上であり、且つ、前記炭酸化率の時間当たりの上昇率である炭酸化反応速度が10%/h以下であることを特徴とする。
【0008】
本発明に係る方法によれば、空気中から直接CO

を取り込んでCaCO

に固定化することができる。その際、炭酸化反応速度を制限するので比較的アスペクト比の高い生成物を得ることができる。得られる生成物は、例えば、セメント用材料等として有効に利用可能である。
【0009】
また、本発明に係る方法においては、前記生成物の平均アスペクト比は3以上であり得る。
【0010】
これによれば、得られる生成物を、例えばコンクリートに添加することで、そのコンクリートの曲げ強度の増加を期待することができる。
(【0011】以降は省略されています)

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