石炭火力発電所からの炭酸ガス回収と微細藻類培養の複合システムの検討

摘要

CO_2排出抑制およびエネルギー消費の観点から，石炭火力発電所の排ガスから水を吸収液としてスプレー塔を用いてCO_2分離を行い，回収液を用いて微細藻類を培養し，CO_2をバイオマスに固定，さらに，回収した微細藻類を石炭と混焼して，石炭消費の低減を図ったシステムについて検討を行った.水噴霧によるCO_2回収の予備的な実験を行ったところ，燃焼排ガスを模擬した15%濃度の混合ガスから，CO_2回収率54%が可能であることがわかった.実験で得られた回収率，噴霧圧力，およびスプレー塔体積をもとにシステム解析を行った.ァミン溶液に比べ水を嘖霧する場合，必要となる液量が大きくなるため，噴霧圧およびスプレー塔高さを押さえることが必要になる.また，微細藻類からバイオマスを生産する場合，バイオマスの発熱量に対する生産時に処理する培養液量が大きく，培養液を処理するプロセスの効率改善が必須である.1000MW規模の発電出力を有する石炭火力発電所から放出されるCO_2を吸収する微細藻類培養槽の面積は100km~2のオーダーになると見積もられる.スプレー塔を用いる場合は，塔高さを極力小さくし，水の揚程を抑えると，単位発電出力あたりのCO_2排出量や石炭消費量でベースケースに比べての向上が見られた.