CO₂電解還元・電気化学的N2固定による電解合成技術の基礎と高効率・高耐久化技術【LIVE配信・WEBセミナー】

セミナー趣旨

■主題状況

★脱炭素社会の実現に向け、CO₂を資源として再利用する「カーボンリサイクル技術」が世界的に注目されている！再生可能エネルギーを活用してCO₂から燃料や化学原料を合成できる次世代技術として研究開発が急速に進んでおり、CO₂電解（電気化学還元）は、触媒材料、電極構造、電解セル設計、生成物選択性、エネルギー効率など、実用化に向けた多くの技術課題が存在し、材料・化学・エネルギー分野の研究者・技術者にとって重要な研究テーマとなっている。

■本講座の注目ポイント

★運転温度が低温領域であり、触媒やセル部材に求められる要件が緩和され、高い耐久性を示す可能性があり、注目度が高まってきている、PEM型のCO2電解！製造から燃焼までCO2を排出しないクリーンなアンモニアの合成方法なども紹介！

★CO₂電解技術の基礎原理から触媒・電極材料、最新研究動向、実用化に向けた課題までを整理し、カーボンリサイクル分野の研究開発や事業検討に役立つ知見を提供します！

セミナープログラム

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第1部　カーボンニュートラルとCO2電解　～理想と現実～

【講演主旨】

電気化学的にCO2を還元して有機物を得る技術（CO2電解）は、カーボンニュートラル実現を刺させる一つの手段として注目されている。本技術には数十年にわたる研究の蓄積があり、現象理解の深化と性能向上が進んできた。一方で、依然として解決の見通しが立たない課題も多く残されており、またCO2還元生成物を得ようとすること自体の妥当性についても議論がある。したがって、本技術については、過度な楽観や悲観を避け、どのような場所・規模・目的でCO₂から何を得るのかという具体的かつ定量的なシナリオとともに検討する必要がある。本講演では、こうした視点からCO2電解技術の歴史的経緯と現状を概観する。

【プログラム】

1．CO₂資源化技術としての電気化学的還元の特徴

　1-1　他のCO₂資源化技術との比較

　1-2　CO₂電解技術に関する理想と現実

2．電気化学的CO₂還元の基礎

　2-1　CO₂電解反応の原理と反応機構

　2-2　主な生成物（CO、ギ酸、エチレン、アルコール類など）

3．CO₂電解研究の歴史と技術進展

　3-1　過去数十年の研究動向

　3-2　触媒・電極・電解セル設計の進展

4．CO₂電解技術の課題

　4-1　反応選択性・エネルギー効率・耐久性

　4-2　スケールアップおよびプロセス設計の課題

5．まとめと今後の展望

【質疑応答】

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第2部　 金属フタロシアニン類を用いたCO2電解還元

【講演主旨】

　地球温暖化抑制において、温室効果ガスであるCO2の削減は喫緊の課題である。そのためCO2の捕集、貯蔵、および有効活用（CO2 Capture, Utilization and Storage, CCUS) 技術が注目されている。CO2の捕集については直接空気回収（Direct Air Capture, DAC）技術などにより、空気中からCO2を回収する技術開発が進展している。また、回収したCO2を地層中に貯留する技術などの開発が行われている。一方、排出したCO2を再度燃料や有用な化合物に転換する再資源化する手法は、CCUSの切り札として期待されている。本稿では、Coフタロシアニン（CoPc）を炭素電極上に直接結晶化させた触媒電極を用いたCO2RRにより、高速・高効率かつ高耐久なCO2→CO変換を実現したことについて解説する。

【プログラム】

1．背景

2．金属フタロシアニン・アザフタロシアニン類を用いた電気化学触媒

　2．1．ORR触媒

　2．2．HER触媒

　2．3．キャパシタへの応用

3．金属フタロシアニンを用いたCO2電解

　3．1．中心金属の影響

　3．2．触媒層の影響

　3．3．触媒構造の影響

4．まとめ

【質疑応答】

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第3部　固体高分子電解質形電解セルを用いた 電気化学的CO2還元技術およびアンモニア合成

【講演主旨】

当社（出光興産）はエネルギーの安定供給と共に、カーボンニュートラル社会の実現に貢献する責務を果たすため、バリューチェーン全体を通じたCO2削減・資源化にも挑戦している。特に化石燃料を代替可能な合成燃料やグリーンアンモニアの日本への早期導入・普及を目指している。本講座では、当社の合成燃料およびグリーンアンモニアに関する取り組みおよび研究開発中の電気化学的CO2電解による合成ガス製造技術および窒素と水からグリーンアンモニア電解合成技術の開発状況について紹介する。

【習得できる知識】

電気化学的CO2電解還元の知識

アンモニア合成に関する知識

【プログラム】

1． 背景

　1-1　 合成燃料の重要性

　1-2　 アンモニアの重要性

2．出光興産におけるCNX（カーボンニュートラルトランスフォーメーション）に関する取り組みの紹介

　2-1　合成燃料の取り組み紹介

　2-2　アンモニアの取り組み紹介

3．電気化学的CO2電解

　3-1　技術紹介

　3-2　当社における研究開発状況

4．電気化学的アンモニア電解合成

   4-1技術紹介

   4-2当社における研究開発状況

5.今後の展望

【質疑応答】

セミナー講師

第1部　 大阪大学　 基礎工学研究科附属太陽エネルギー化学研究センター　教授　　 中西　周次　氏
第2部　 東北大学　 材料科学高等研究所 デバイス・システムグループ　教授・主任研究者 東北大学　材料科学高等研究所 水素科学GXオープンイノベーションセンター　 副センター長　 藪 浩　氏
第3部　 出光興産株式会社　 イノベーションセンター次世代技術研究所　 ジア　チンシン　氏

セミナー受講料

●1名様　　：55,000円（税込、資料作成費用を含む）

●2名様以上：16,500円（お一人につき）

　※受講料の振り込みは、開催翌月の月末までで問題ありません

主催者

開催場所