世界初の技術も！ アミン含有ゲルで低コストCO2回収装置の実用化へ―JCCL【第24回 スマートエネルギー WEEK レポート第2回】

2025年9月17日から3日間にわたって開催された「第24回 スマートエネルギーWEEK」では、環境・エネルギー分野における最新技術が多数、展示されました。Chematelsは、出展企業の中から注目の3社に“イチオシ”製品について取材を敢行。全3回にわたりその内容を紹介しています。第2回となる今回は、JCCL（本社・福岡県福岡市）が取り組む「CO₂回収技術」です。大企業との協業が進み、世界初の成果も生み出している注目の技術です。

カーボンニュートラルの達成に向け、工場排ガスや大気中に含まれる二酸化炭素（CO₂）を回収する技術が注目されています。特に化学、鉄鋼、セメントといった産業では、高温の熱源が不可欠で電化が難しい工程や、原料由来でCO₂が発生する工程があり、省エネルギー化や再生可能エネルギーへの転換だけではCO₂排出量を実質ゼロにできない場合があります。

このため、排出されたCO₂を回収して削減につなげる取り組みや、回収したCO₂を化学品原料などとして再利用するカーボンリサイクルの重要性が高まっています。排ガスのCO₂濃度や性状に応じて適切な方式を選び、効率的かつ低コストに回収できる技術が求められています。

JCCLは、排ガスに含まれるCO₂を高純度で分離するCO₂分離材料の研究開発から回収装置の設計・製造までを手がける、九州大学発のスタートアップです。宇宙航空研究開発機構（JAXA）、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）、科学技術振興機構（JST）の支援を受けて進められた大学の研究成果を基に、2020年の創業以来、製品開発や事業化に取り組んでいます。

2023年12月には、地域の工場排出ガスからCO₂を回収し、水素と合成して製造するメタンである「e-メタン」の実証試験への参画を発表し、同社の装置が採用されています（図2）。同プロジェクトでは、JCCLが回収したCO₂と再生可能電力から合成された「e-メタン」がCO₂を出さないクリーンガスとして認定されクリーンガス証書を取得しています。さらに2025年6月には、家庭用給湯器からCO₂を回収し、99％以上に濃縮するという世界初の実証に成功しました。小規模設備にも安全かつ低コストで対応できる技術として注目されています。

同社の強みは、CO₂分離材料、CO₂回収装置、回収プロセスに関する特許を戦略的に活用し、研究開発から社会実装までを一気通貫で担える点にあるといえます。

JCCLのCO₂分離材料には、「アミン含有ゲル」と呼ぶ固体吸収剤と、このアミン含有ゲルを材料に使った分離膜があり、工場排ガスのような高濃度から大気中の0.04％の低濃度まで、条件に応じたCO₂回収プロセスの設計が可能です（図3）。

固体吸収剤は、CO₂濃度が5％以上の領域で高い性能を発揮します。「湿度が高い排ガスでも事前乾燥が不要で、吸収後の再生も40〜60℃の低温で行えます。このため、未利用排熱の利用が可能になり、最適条件では従来方式の約8分の1のエネルギーで回収できます」と、同社代表取締役CEOの梅原俊志氏は説明します。従来のアミン水溶液による回収方式のような高温加熱が不要であり、低コスト化につながります。

分離膜はCO₂を選択的に透過し、低濃度領域で有効です。アミン含有ゲルを多孔質膜に塗布するだけで成膜でき、製造コストを抑えられます。

梅原氏は「工業排ガスであれば固体吸収剤だけで99%程度まで濃縮可能ですが、分離膜と固体吸収剤を組み合わせることで、空気中のCO₂などの低濃度のCO₂であっても99％程度まで濃縮できます」と話します。濃縮したCO₂はコンクリートや化学品原料、eメタン製造など幅広く活用できます。

2025年10月からは、大日本印刷と共同で、両分離材料を組み合わせた回収装置の開発も進んでおり、社会実装への展開が期待されます。

JCCLは、CO₂分離材料を組み込んだ回収装置の実用化とスケールアップを進めています。2024年5月には、研究開発や実証の用途に適した装置を発売。CO₂を固体吸収剤により吸収した上で分離・濃縮し、CO₂を回収する装置を「VPSA」、分離膜にCO₂含有ガスを透過させ、膜の性能を評価する装置を「VSS」シリーズとして展開しています（図4）。また1日30キログラム規模の装置も開発し、前述のeメタン実証試験で運用しています。

2025年3月からは、東洋製罐グループホールディングスおよび三井物産プラスチックと協業し、1日300キログラム規模の回収装置の開発と事業化に取り組んでいます。今後もスケールアップを重ね、2030年ごろまでに10トン級のプラント実現を目指す方針です。

梅原氏は「JCCLのCO₂回収装置が世界中で活用されることで、カーボンニュートラルの実現に貢献したい」と抱負を語りました。

次回は、二次電池材料をはじめとする最先端材料の研究開発を紹介する企業のブースからレポートをお届けします。