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2023-09-09 20:28

#48 【DAC技術】二酸化炭素が多いなら、”回収”すればいいじゃない!!

今回は「科学系ポッドキャストの日」の企画に参加しております!


今月のテーマは『環境』


超王道ですが、カーボンニュートラルをテーマにお話しします。

カーボンニュートラル=省エネ と思ってませんか?

ノンノン、それじゃいけません、肝は回収です。

CO2を回収する技術 DACについて説明してきまっす!!


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サマリー

科学系のポッドキャストに参加している支部長が、カーボンニュートラルをテーマにしたものづくりについて話しています。カーボンニュートラルは省エネだけでなく、CO2吸収量の増加も必要です。そのために、人工的にCO2を吸収するDAC技術について紹介しています。カーボンニュートラルを実現するためには、省エネやCO2削減だけではなく、CO2を吸収することが重要です。DACという回収技術がありますが、そのコスト課題があります。そこで、家庭用のDAC装置である冷やしという装置が開発されているんです。

00:04
どうも、しぶちょーです。今回も、ものづくりのラジオ、やっていきたいと思います。
このラジオは、産業機械の技術者である私が、ものづくりに関するトビックを、主観を交えながら、ザックバランに紹介するラジオです。
小難しい技術の話はしないので、何か作業をしながら聞いていただければ幸いです。
あー、部屋が臭い。いきなり雑談から入るんだけど、今ね、部屋が臭いんですね。
最近ね、光造形タイプの3Dプリンターを買って、遊んでるんですけど、光造形っていう3Dプリンターね、
液体のUVレジンにライトを照射して、一層一層印刷して、立体を作っていくっていうタイプのものなんだけど、
この印刷用のUVレジンっていうのがね、マジで臭いんですね。部屋中がケミカルな香りです。
僕、基本的に自分の書斎で、仕事も副業もラジオの収録もやってるんですけど、
この書斎の大きさがね、2畳半なんですね。めちゃくちゃ狭いんです。
なんでもう、逃げ場がないですね、臭いからの。自分の部屋があるだけで本当にありがたいんですけどね。
というわけで今日はね、ケミカル臭をまといながら収録となります。
今回はね、いつもとちょっと違いまして、なんと、科学系ポッドキャストの日というですね、企画に参加させてもらってます。
この企画は、科学系ポッドキャスターが集まって、毎月10日に共通のテーマについて、それぞれの専門分野の視点で語るという取り組みらしいです。
毎月持ち回りで企画を運営されているようで、今月のホストはですね、生物をざっくり紹介するラジオを配信している、
今日もあの日の生物部さんです。略して仏作というらしいです。大学時代の生物部の同期で配信を行っているというグループですね。
生物にまつわるあれこれをザックバランに紹介する番組とのことです。
いいっすよね、この大学部のそのままのつながりで、ポッドキャストをずっとやってる。青春は終わらないっていう感じですね。
今は生物部さんは仏作の第2シーズンということで仏作2というのを配信されています。
このポッドキャストの概要欄にリンク貼っておきますので、気になる方はぜひ聞いてみてください。
今言っちゃダメよ。今行かないで、私のこのポッドキャストを最後まで聞いてもらってから言ってください。チャンネルはそのままって感じね。
さらに今月のこの企画科学系ポッドキャストの日ではAmazonミュージックにてスタンプラリーを行うようです。
Amazonミュージックで科学系ポッドキャストの日のプレイリストあるんでそれを聞いていくとAmazonポイントがなんかもらえるらしいです。
プレイリスト自体が作られるのは今月の13日以降らしいんですけど、
この科学系ポッドキャストの日で投稿している他のポッドキャストの番組を聞いていただけるとどんどんポイントがもらえるらしいんでね、ぜひとも他の番組も聞いてみてください。
どういう仕組みでそういうことになっているのかは私もよくわかんないですけどどうやらもらえるらしいです。
今回でこのポッドキャスト48回目を迎えるわけなんですけど、ここに来て衝撃の新事実です。
このものづくりのラジオは科学系ポッドキャストだったんですね。
皆さん知ってましたか?
普段はテクノロジーカテゴリーでやってるんですけど、このカテゴリー、テクノロジーというカテゴリーね、IT系の話がメインで私の話でちょっとずれてるんだよね。
私が専門とするのは機械工学なんで、これはテクノロジーなんだけどちょっとポッドキャストのテクノロジーというカテゴリーからはずいちゃって、
でも科学のカテゴリーの中にも機械工学がドンピシャにはまるところがないんで、ちょっとやきもきはしてたんだけど、
機械工学も立派な科学なわけですから、今日は科学系ポッドキャストとしてやっていきたいと思います。
こういう形で科学系ポッドキャストの企画に参加させていただけるということを非常に嬉しく思っております。
こういう企画があるとね、張りが出ていいですよね。
マンネリ化しないっていうか、新しいリスナーに聞いてもらえる可能性が広がるというかね。
前置きがだいぶなくなっちゃうんだけど、一応ね、今回初めてこのものづくりのラジオを聞く人がいるかもしれないということを前提にですね、
改めて簡単にですけど自己紹介をさせていただきます。
私、支部長と申します。機械メーカーに勤めるエンジニアでして、機械設計を専門としております。
最近ではね、AI分野の仕事もしてまして、AIを使った製品開発とか研究業務を行ってます。
作っている機械はね、あんまり一般的に表に出ることがない産業機械って言われる分野の機械で、工場で使われる機械ですね。
具体的に言うと工作機械という、金属をガリガリ削って部品を作るという、そういう機械を作ってます。
個人の情報発信活動としてはですね、技術ブログ、支部長技術研究所というものと、Xですね、旧Twitterを使って発信を主にやってます。
ポッドキャスト時代はね、去年の11月から始めまして、もうちょっとでね、1年経ちます。
基本的には週1、土曜日に更新してます。
この番組ではね、製造業の話や、ものづくりの技術の話など、誰にでも分かるようにですね、噛み砕いてザクバラに紹介しております。
ちなみにね、ボイシーの方でも、兄弟番組のものづくりの視点という番組をやってます。
こちらはね、月曜日から金曜日、週5で配信中でございますので、ぜひとも両方ね、聞いていただければと思います。
技術ブログはね、だいぶ長くやってるんで、技術ブログ友達はいるんだけど、ポッドキャスト関連の仲間ってね、全然いなくて、
孤独にコツコツここまでやってきたんで、こうやって科学系ポッドキャストの面々の企画の中に入って配信できるというのはね、本当に嬉しいんですね。
今後も毎月参加していきたいなと思ってます。
他の人の番組もね、結構聞いたんだけど、やっぱ面白いね、面白い。
他の人の良いところを吸収しながらですね、このものづくりのラジオもどんどん進化させていきたいと思います。
というわけで、超前置きが長くなったんだけど、ここからが本番、本番じゃねえや、本題です。
カーボンニュートラルとは
今月の科学系ポッドキャストの日のテーマはですね、環境ということですね。
なかなか広いテーマなんでね、何を話そうか迷ったんだけど、今回は超王道にカーボンニュートラルをテーマにものづくりの話ししていこうかなと思います。
カーボンニュートラルね、もちろん聞いたことはあると思うんですけど、一応説明しておきます。
これはね、地球温暖化を防止するためにCO2の排出量を実質ゼロにしましょうという取り組みです。
この実質ゼロという部分が非常にポイントでして、当然どんなことをしても基本的にCO2って排出しちゃうわけですよ。
我々がこうやって息をしているだけでもCO2って出ちゃってますからね。
排出量をゼロにしようと思ったら本当に何もできないと、生きることすら許されなくなっちゃうんで、
なるべくCO2の排出量を減らしつつ、CO2の吸収量というものを増やして、プラスマイナスゼロでカーボンをゼロにしましょうというのがこのカーボンニュートラルの基本的な考え方です。
でもね、やっぱね、みんなカーボンニュートラルって聞くとイコール省エネだよねみたいな意識がやっぱ強いんですよ。
CO2の排出量を減らす、この取り組みも非常に重要なんですけど、
カーボンニュートラルの実現のためにはですね、CO2吸収量ってものを増やす。これがすごく重要になるわけです。
省エネだけじゃないんですね。吸収量を増やさなければならないんです。
お金で例えるならね、節約を頑張りつつ収入を増やすみたいな、そういう2つのアプローチが必要なわけです。
じゃあCO2の吸収量ってどうやって増やす?木でも植えるんですか?って思うかもしれないんですけど、
その通りです。それです。木がね、光合成することによって二酸化炭素が吸収されるわけですから、木を増やすっていうのは非常に正しいアプローチなんですね。
ただね、今日はそれだけじゃないっていうことを知ってほしいというポッドキャストになってます。
木を植えたりする、自然を使ったアプローチっていうのはNBSって呼ばれてます。ネイチャーベースドソリューションの略です。
DAC技術の基本原理
これはこれで高い効果が期待されてるんですけど、それとは全く真逆。バチバチに人工物、人の英知、科学技術を使ってCO2吸収してやろうじゃないの?っていうアプローチがあるんですね。
それを今日紹介します。それが直接空気回収と呼ばれる技術です。DACなんて呼ばれます。ダイレクトエアーキャプチャーの略です。
これはまさに人工的にCO2を吸収するという技術です。原理的には非常にシンプルで、超大型扇風機のようなもので大気を吸収して、大気中に含まれる二酸化炭素だけをアミンなどの化合物を使って、化学反応で吸着して除去する。
正直化学はよくわかんないんだけど、そういうことらしいです。この仕組みをとにかく大規模に展開するのがDAC設備の特徴で、発電所並みの大きいプラントを作って、とにかくたくさんの大気を吸い込んでCO2を回収するわけです。
一説によると、東京都1個分ぐらいの面積1面にこのDACの設備を敷き詰めれば、それだけで世界中で1年間に発生するCO2を相殺できるらしいです。東京都全部がDACになったら、はい、もうカーボンニュートラルこれにて解決でございます。ありがとうございましたということですね。
あ、じゃあもうカーボンニュートラルもう達成できるじゃん、とはならないんですね。やっぱりね。当然ですね、このDACという技術、色々と課題がある技術でもございます。まず一つはね、お金です。このDACの設備を作るのはとにかくコストはかかるんですね。
さっき東京都ぐらいの面積に敷き詰めればいいじゃんっていう話しましたけど、それをやろうとするとだいたい3000兆円ぐらいのお金がかかるらしい。東京都と同等の面積の場所どこやねんっていうとそんな場所もないんだけど、そもそもコストが高すぎて導入が進まないという問題があるわけですね。
あともう一つの問題はエネルギーです。DACって当然設備ですので、大型扇風機を動かすのにも電気が必要ですし、アミンを使って化学反応させてCO2を吸着させるためにも熱エネルギーが必要になるんですね。だからDACを動かすためには熱と電気が必要になるんですけど、この熱と電気を得るためにCO2を出してしまっては全く意味がないんですね。
本当にCO2の自転車創業と本末転倒のお手本みたいになっちゃいます。CO2を出しながらCO2を回収する謎の設備ができちゃうんですね。ゆえにDAC設備を動かすためにはDAC稼働のためのエネルギーをすべて再生可能エネルギーで賄う必要があるんですね。風力発電で出た電気でDACを動かすとか、そうすればCO2を出さずにCO2を回収できるというわけです。
逆に言ったらそのためのインフラがそういうふうに整っていなければ意味のない設備になっちゃうんですね。でもね、風力発電をそのために設備しようとなったら、それはそれでまたお金がかかるわけです。ガンジガラメですね。
世界中には既に稼働しているDACの設備が15箇所以上あって、主には米国や中国に集中しています。ただ、まだまだコストが高すぎて商用利用はなかなか進んでいないんですね。実験的な扱いとなっています。一方で、やっぱり技術って進歩しますから。
年々このCO2の回収効率っていうのも上がっています。なのでこのDACの分野でイノベーションが起きればですね、これが一気にやっぱ世界を変える可能性があるんです。これでカーボンニュータル解決みたいなね。そのぐらいのポテンシャルを持っているロマンがあふれた設備。これがDACでございます。
技術の話とはちょっとそれるんだけど、やっぱりビジネス上の仕組みも必要になってくるなと思います。今だとCO2排出権とかっていうのがあって、CO2を排出する権利をお金で取引する仕組みが既にあるんですね。これからはCO2を出し過ぎちゃった企業には罰金を払えっていう時代が来るから、出し過ぎちゃった企業はお金を払ってCO2排出権を買うんですね。
カーボンニュートラルへの一手段
CO2を出し過ぎちゃったからこのお金でその分のCO2を回収しておくれって、そういう制度です。こういう制度がどんどん進んでいくと、DACの設備でお金が稼げるようになるんですね。企業から回収してくれって言ってお金をもらってCO2を回収してあげると。
そうやってお金が動くようになると当然のことながら設備投資って進むんですよ。今だと太陽光発電投資とかって昔ちょっと流行ったんだけど、それを引き上げに出しちゃうとちょっとイメージが悪いんだけど、そんな感じで社会的なビジネスの中にDACが溶け込んでいくと。こういうことが将来的に起こるんじゃないかなと思います。
そうは言ってもねこれだいぶ規模が大きいお話ですんで、なかなかねCO2吸収ということに関して自分ごととして捉えにくいっていうのが現状です。でもねそんなあなたに朗報なんですね。実はねお部屋におけるサイズのCO2を回収できる装置っていうのも開発されてるんですね。
それがなんとですね我が国ジャパンで開発されてまして、一般社団法人炭素回収技術研究機構が開発しているヒヤッシーというね機械でございます。ヒヤッシーね。ナシジルブシャーとかやんないですよ。フナッシーじゃなくてヒヤッシーです。
これはねあの村木一美さんっていう、これ若いんですけど、現在23歳の若き研究者が開発した装置なんですね。村木さんは小学校からこのCO2回収っていうのの研究を続けてきたっていうですね。異様な経歴の持ち主で、その研究成果を生かして空気中の二酸化炭素を回収する装置ヒヤッシーを開発したということです。
仕組み自体はねやっぱこれまたシンプルで、アルカリ性の水溶液が入っていて、空気中の二酸化炭素を吸収して二酸化炭素が減った空気を外に放出すると。そういう仕組みになっています。さっき説明したねDACの設備とやってること自体はそんなに変わらないですね。
まさにねDACの超小型版という感じです。サイズ的には旅行に行くときに使うキャリーケースぐらいのサイズの機械なんですよ。というよりもキャリーケースそのものなんですね。概要欄にヒヤッシーのリンク貼っておくんで気になる人見てほしいんですけど、設計的には本当にキャリーケースを買ってきて、その中に装置が詰め込めてあるんですね。
設計者目線で見ると、それそのまま使っちゃうんだっていう驚きはありました。市販のやつの中に装置詰めて、ヒヤッシーって感じですからね。ただ合理的ですよね。別に見た目っていうのは本質じゃないし、キャリーケースなんでね。タイヤついてて移動も楽々できるというわけですからね。
もう一つこの面白い仕組みとしては、このヒヤッシーって画面がついてて、そこに顔が表示されてるんですよ。この顔がCO2の濃度によって表情が変わるっていう機能になってます。これによって感覚的にCO2の見える化ができてるんですね。
例えばCO2の排出量とか、現在の空気のCO2の量とかグラフとかで見ると、文系の人とかだとそれだけでうわーって嫌悪をする人がいると思うんだけど、ヒヤッシーの表情からCO2の濃度が読み取れるんだったら、自然とCO2の濃度に関心が持てるようになる。そういう体験設計もされてるわけですね。なかなか巧妙だなと思いました。
このヒヤッシー1台置くだけで、吸い込んだ二酸化炭素のうち60%から80%は排出することができるらしいです。知った時に個人的にすごく興味があったんで、会社の事務所とかに置いたら面白いかなと思って、どのくらいの値段するんだろうって調べたんだけど、やっぱ高いんですね。やっぱ高いんです。
減乳っていうよりレンタルに近いサブスク契約になるんだけど、企業契約で年間100万、個人契約だと年間50万くらいです。さすがにまだ無理かなーって感じだよね。水溶液の交換とかメンテも必要なんで、サブスク契約の形がいたしかないんだろうなと思いますけど、なかなか一般的な空気清浄機レベルの値段になってくれないと置きにくいなとは思います。
減乳ではなかなか難しいよね。ただすごい発想はいいなと思うし、こういう装置が大量に作られて各家庭とか各事務所各会社ごとでCO2を吸収できるんだったら、それってカーボンニュートラルの道だよねって思いますよね。要はこの導入のためのインセンティブをどうするか、そこが結構重要になってくるかなと思います。
課題はまだまだ多いと思いますけど、この若き研究者の挑戦っていうのは、我々も応援したいなと思いますね。
冷やし:家庭用のDAC装置
というわけでですね、今日の話をまとめさせていただきますと、カーボンニュートラルは省エネとかCO2削減とかじゃなくて、CO2吸収が肝なんですね。
回収技術にはDAC、ダイレクトエアキャプチャーがあるけど、コスト等の課題があるよということです。
家庭用のDACの装置としては冷やしっていうのが開発されてますよ、その3つを覚えていただければなと思います。
使った分自分が回収するという感じで、DACを細かく分散していくのがやっぱりカーボンニュートラルに実現に向けた一つの手段だって感じますよね。
とにかくね、木を植えるだけじゃないですね。CO2の回収技術があるっていうことを知っておくといいかなと思います。
というわけで今日のものづくりのラジオはここまでです。ここからはお知らせです。
この度ですね、私は日刊工業新聞社さんとコラボしておりまして、全国の書店にてマジで設計者の筆読書、支部長ベストセレクションという企画を開催中です。
私が今までXやブログで紹介してきた日刊工業新聞さんのおすすめの技術書籍、これらが支部長ベストセレクションとして専用コーナーを設けて実店舗に並んでおります。
全国の書店にて順次フェアを開催してますので、ぜひともですね、開催店舗の近くにお立ち寄りの際はですね、ちょっと覗いてみていただけると非常に嬉しいです。
詳細はですね、このポッドキャストの説明欄に貼っておきますので、ぜひチェックお願いします。
私はですね、支部長技術研究所という技術ブログも運営してます。週一更新を目標に更新してますので、そちらもぜひ覗いてみてください。
またXでも毎日役立つ技術情報の発信を行ってます。朝7時20分、夕方18時20分に必ず投稿しておりますので、そちらもチェック、よかったらフォローしていただけると嬉しいです。
またボイシーの方でも音声配信やってます。兄弟番組ですね、ものづくりの視点。こちらはですね、10分程度で聞ける手軽なものづくりの話をしてますので、日曜日から金曜日、週5で配信してますので、ぜひともそちらもチェックしてください。
というわけで今回のラジオはここまで。この科学系ポッドキャストの日、参加させていただきましたけど、なんか科学系ポッドキャストっぽくなったかなと思いますんで。
来月もね、なんかテーマ持って参加したいと思うんでよろしくお願いします。ということで、以上、支部長でした。ではでは。
20:28

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