マイクロ波照射と常温メタン化の重畳効果で拓く革新的なCO2資源化プロセスの構築

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本研究では、2050年CO2排出実質ゼロ宣言の実現に資する基幹反応であるCO2のメタン化について、触媒とマイクロ波照射の併用による常温メタン化の実効性を検討するものである。これにおいては、産業プロセスから排出されるCO2を空気成分（具体的には酸素。つまり、酸化雰囲気での反応となる）と混在したまま、25℃程度の常温域で高効率かつ高選択的に、そして大多量にCH4に変換する画期的な触媒反応プロセスを構築する。構築のポイントは、迅速なエネルギー励起と浸透伝播加熱性をもつマイクロ波の活用と、物質・熱移動制御に優れた構造体触媒反応場の活用、そして世界でまだ発見されたばかりのCO2の常温メタン化技術（通常300℃での作動を常温域に大幅に低下）の活用を図り、ハイスペックな〔CO2→CH4〕の変換場を構築する点である。これに加え、本CO2物質変換場の触媒作用機構を解明し、CO2の資源化技術の新しい学理開拓を目的とする。本研究では、従来の触媒反応場にマイクロ波照射を導入する。マイクロ波は電磁波であり、人体に有害であり、かつ状況によってスパーク発生等の危険性があるため、反応システムの設計および運用にあたっては、その漏洩や火災が生じないような反応系を構築する必要がある。それと同時に、外部機器との連結による系のモニタリングや、常温メタン化を進行させる上でマイクロ波照射との連携を図る工夫も必要であり、これらの両立とバランスが重要となる。現時点までに、本反応システムの構築を行い、これら課題を解決する目途が立ちつつある。