温暖化対策のため、科学の力で大気中のCO2を直接回収する技術開発が進められている。CO2の回収・変換で目指す未来とはどのようなものなのか。九州大学の最新研究を取材した。
「空気中からCO2（二酸化炭素）を集めるために、いわゆる分離膜と呼ばれているフィルム。ろ過膜みたいなものを作るプロジェクト」
こう話すのは、九州大学の藤川茂紀教授。藤川教授が研究しているのは膜を使ったCO2の回収だが、一体どういったものなのか。
「わかりやすく言うとエアフィルターみたいなもの。ほこりは通さずに空気だけ通すといった感じ。フィルターでろ過する形でCO2がより多く通る形でやるが、二酸化炭素・窒素・酸素、それぞれもちょっとずつ大きさが違う。その大きさも見分けるようなフィルターを作る」
分離膜の仕組みとは、CO2が通る穴が開いた膜に空気を通し、そこで酸素や窒素をせき止め、すり抜けたCO2を回収するもの。
現在、主流の回収方法は、特殊な液体や固体に空気を通して、その物質にCO2を吸収・吸着させる方法だが、藤川教授は、なぜこの分離膜を研究しているのか。
「（液体や固体の回収方法は）吸収がしやすいが、引っ付いたCO2を離さないと使えない。その離すときに、結構エネルギーを使う。例えば、吸収したものを加熱するとかいろんなことをしないといけない」
物質に吸収、吸着したCO2を取り出すには新たなエネルギーが必要で、コスト面でも負担が大きくなってしまう。
一方、分離膜はというと、
「コストを考えると吸収・吸着と比べて膜分離は半額かそれ以下。なぜかというと、吸収・吸着した後に再放出することはないから。通過すればいいだけなので。（吸収・吸着で）液と気体を触れさせるのは、どうしても設備がものすごく大きくなる」
コストは抑えられ、大型になっている回収装置の小型化も可能になるという。
しかし、分離膜にも課題がある。分離膜を通して回収できるCO2はわずか。そのため、分離膜の厚さやCO2が通る穴、材質などを改良し、回収量を増やせるように研究を行っている。
そして、気になるのは回収したCO2の使い道だが、
「CO2と水素からメタン（CH4）を作る。メタンは都市ガス、天然ガスの主成分。変わったところで言うとエタノールだ」
水素などと化学変化させ、メタンやエタノールといったエネルギー資源として再利用を目指している。
しかし、回収装置を作っても使われなければ意味がない。そこで、藤川教授は九州大学・芸術工学部の学生を巻き込み、活用イメージのデザインを作った。
「出来る出来ないは置いといて作ったのがこの冊子だ。町の中にオブジェのようにして置いてあって、上の方にスリットがついてる。そういう所からCO2を吸い込む。CO2をメタンに変換する装置もつながっていて、都市ガスのパイプラインが走っているので、そこに直結している。家庭用ソーダメーカーもそうで、CO2を空気中から取るのでボンベはいらない。僕らが今考えてるのは、回収する量・コストも大事だと思うが、一般社会の皆さんの認識としてやっていることが結果的にCO2削減にも貢献してますよという雰囲気作り」
今の技術では実用化はまだまだだというが、こういったデザインから見えてくる未来。藤川教授には大きな希望がある。
「すごい夢のような話だが、本当に空気中のCO2からメタンがバンバン作れるようになったら、もう我々は天然ガス輸入しなくていい。そうなると、ウクライナの天然ガスの問題もなくなる。そういう意味で言うと、（CO2の）地産地消はできるし、そうなると、もしかしたらこの世界の戦争のいくつかは減るかもしれない。そういう未来になってほしい」
（『ABEMAヒルズ』より）
