二酸化炭素の回収・利用・貯留

二酸化炭素の回収・利用・貯留（CCUS）技術は、重要な環境課題に対応することで、鉄鋼業界に変革をもたらす可能性があります。 鉄鋼生産では多量の二酸化炭素を排出するため、ガス発酵やKM CDRプロセスなどの革新的なソリューションは、二酸化炭素排出量ネットゼロの実現に向けた現実的な道筋となるとともに、経済競争力の向上にも貢献します。

ガス発酵

ガス発酵は、排ガスリサイクルにおける画期的な技術です。 サーキュラーエコノミー（循環型経済）の推進を通じて、鉄鋼業のカーボンフットプリント削減と経済競争力の強化に貢献します。 一酸化炭素（CO）、二酸化炭素（CO₂）、水素（H₂）を含む排ガスを再利用し、これらの排出物を価値ある燃料や化学品へと転換します。

このプロセスは、コークス炉ガス、高炉炉頂ガス、直接還元炉ガス、転炉ガスなど、炭素や水素を豊富に含む排ガスを処理する微生物発酵です。 この発酵プロセスにより、エタノールやその他の基礎化学物質が生成され、CO₂排出量が大幅に削減されるだけでなく、NO_X、SO_X、粒子状物質の排出も低減します。 生成される燃料や化学品は高い経済的な利益をもたらし、エタノールの温室効果ガス排出量は従来のガソリンと比べて最大80％低減します。

さらに、ガス発酵は、経済的にも優れており、 エタノール1リットルあたりの生産コストは、従来のバイオエタノール製造プロセスと比べて最大25％低減できます。 この技術はLanzaTechが開発し、 プライメタルズ テクノロジーズと連携を通じて鉄鋼業界に導入されています。

ガス発酵のもう一つの重要な利点は、閉ループ型ゼロエミッションプロセスへの貢献です。 すべてのプロセスガスを回収・再利用することで、資源効率が最大化されます。 これにより、化石燃料への依存が低減し、世界の持続可能性の目標にも合致します。 生産されるエタノール1トンあたりのCO₂排出量の削減能力は、銑鋼一貫プロセスにおける二酸化炭素回収の価値を明確に示しています。

ガス発酵の導入利点

• カーボンフットプリントの大幅削減：エタノール1トンあたり少なくとも2.3トンのCO₂を削減
• 経済性: エタノールの生産コストは従来のバイオエタノール製造プロセスとの比較で最大25％低減され、収益性を向上
• 資源保全: プロセスガスを100％回収・再利用することで、廃棄物ゼロと資源活用の最大化を実現
• 持続可能性: 排ガスを有価物に転換し、化石燃料依存を低減することで、サーキュラーエコノミー（循環型経済）を支援

KM CDRプロセス

三菱重工のCO₂回収技術は、KM CDR Process™として知られています。 このアミン系CO₂回収プロセスでは、KS-21と呼ばれる新開発の吸収液が採用されています。 このプロセスは、排ガス中のCO₂を95％回収し、圧縮したうえで、処理を行い、パイプラインの仕様を満たすよう設計されています。

このプロセスは、高炉、直接還元プラント、発電所など、さまざまな製銑およびエネルギー関連の操業に適用できる可能性があります。