2013年12月04日

◆ LNGの冷熱で炭酸ガスを液化せよ

 地球上の温暖化ガス削減のため、炭酸ガスを地中に閉じ込める、という方式がある。この際、液化天然ガス(LNG)の冷熱を利用して、炭酸ガスを液化すればしい。 ──

 地球上の温暖化ガス削減のため、炭酸ガスを地中に閉じ込める、という方式がある。この方式は、炭酸ガスの発生そのものを抑制する方式に比べて、コストが低いので、とても有望だ。技術開発しだいでは、きわめて低コストになることが見込まれる。あちこちで技術開発が推進されている。次のサイトに情報がある。
  → CO2地中貯留プロジェクト:TOP
  → CO2地中貯留プロジェクト:CO2地中貯留の概要

 ──

 ここで、私が一案を出す。こうだ。
 「炭酸ガスの地中閉じ込めのためには、炭酸ガスを圧縮するために、多大なエネルギーを必要とする。この多大なエネルギーを削減することが、低コスト化の鍵だ。そこで、このエネルギーをまかなうために、液化天然ガス(LNG)の冷熱を利用すればいい。そうすれば、圧縮が容易にできる」

 一般に、ガスを圧縮すると、ガスが大量の熱を出す。この発熱がすなわち、圧縮のために必要なエネルギーだ。
 そこで、あらかじめガスを冷熱によって冷やしておけばいい。そうすれば、ガスはほとんど液化されたような状態になる。まさしく液化できればいいが、液化できなくても、温度を冷やすことで圧縮が容易になる。
 現実には、液化することはなく、単に圧力を下げるぐらいのことだろう。その意味で、タイトルは嘘っぽい。とはいえ、わかりやすくイメージ化するため、液化という言葉を使った。
( ※ 液化天然ガスを気化するときの冷熱で、炭酸ガスを液化する、というイメージ。)
 ともあれ、このことで、炭酸ガスの圧縮が容易になるはずだ。



 【 関連項目 】
 
 → 炭酸ガスを南極で封入
   ※ 寒冷な南極で炭酸ガスを圧縮する、というアイデア。
     改めて考えると、高濃度な炭酸ガスの排出源(発電所など)
     がないので。実用性が低い。一方、本項のアイデアならば、
     先進国の発電所などに隣接して設置ができるので、高濃度な
     炭酸ガスの排出源のそばで、炭酸ガスの圧縮ができる。
 
 ──

 余談だが、次のアイデアもある。
  → 最強の省エネ:冷熱の利用
  → 次期スパコンの電力の名案 (LNG ガスの冷熱を使って冷却する)
posted by 管理人 at 19:46| Comment(4) | エネルギー・環境2 | 更新情報をチェックする
この記事へのコメント
実際には、LNG冷熱の半分はガスの導管送出エネルギーに使われ、残余については冷熱発電としての利用が多いようですね。

東京ガス(冷熱全般)
http://www.tokyo-gas.co.jp/encyclopedia/dictionary/dictionary143.php

大阪ガス(冷熱発電)
http://www.osakagas.co.jp/company/efforts/rd/technical/1191168_3909.html

本業に使う送出エネルギーはそのままでよいとして、発電よりも冷熱を直接使える需要があれば、確かにその方が効率的ではあります。ご指摘のデータセンター、スパコンとか。倉庫でもいいですし。

ただ、CO2の冷却にしてはもったいないかなぁ、という気がします。削減策としては費用対効果が悪すぎるかなと。結構高品質な熱ですからね。

それなら冷熱発電に使った方がいいかも。追加排出なしの発電ですし。

なんにせよ、北海道から雪を運ぶなんて話よりずっとスジのいいことは確かです(^^)
Posted by 深海誠 at 2013年12月06日 10:35
物理学の熱効率の式って覚えていますか? それに従えば、温度差が決定的に重要。LNG だと、低温が −160度だから、せいぜい 200度ぐらいの温度差しか得られない。これでは、熱効率がすごく低い。
 高温を使う火力発電の冷熱として、海水の代わりに使うという方法もあるが、海水で済むものを冷熱で代替するのでは、砂金を得るために純金を使うようなもので、もったいない。(工業ダイヤを得るために宝石ダイヤを使うようなもの。)

 CO2の冷却は? そのためにモーターを使うのは論外としても、普通は化石燃料で圧縮する。ここでは、熱効率は化石燃料の 30% ぐらいでしかない。
 一方、冷熱を使えば、100% に近い熱効率で圧縮できる。金塊を得るために、別の金塊をつぶすようなもの。特に非効率ではない。

 ただ、一番大事なのは、現状では冷熱のほとんどは無駄に捨てられている、ということです。冷熱発電は、ほんの一部でしか実行されていません。
 → Wikipedia 「冷熱発電」

 あと、炭酸ガスを地中に埋め込むという方法は、太陽光発電や燃料電池などの排出削減策よりも、ずっとコストが低い、ということ。太陽光発電や燃料電池は、1000億円をかけても、効果はほとんど無に等しい。
Posted by 管理人 at 2013年12月06日 11:15
あー、もったいないというのは熱効率の話ではなく、CO2の回収・貯蔵というやり方に懐疑的という意味です。プロセスにエネルギーを費やして(冷熱が使えればもちろんその分は浮きますが)有限の空間に貯蔵するというのが筋がよろしくないかなと。

高効率石炭火力と組み合わせれば、太陽光発電や燃料電池などよりコストは安くなると思いますが、それ以上に低コストの排出削減策は途上国では十分にあり得るし、別項でご指摘のとおり世界規模での削減がなされればよいわけですので。
Posted by 深海誠 at 2013年12月06日 17:38
CO2の地中貯蔵は、私としては「排出削減」とは別枠で考えたいと考えています。排出削減は、低コストで可能な限りは、実現したい。
 一方、現状ですでにかなり高濃度になっているし、将来的にはもっと高濃度になるので、その高濃度になる分を低下させるには、地中貯蔵しかないと思えます。
 つまり、併用ですね。

 本当ならば、植物の形で取り込んで地中深くに埋め込むのがいいが、植物の面積拡大には数十年の時間がかかるし、植物の石炭化には数万年もの時間がかかる。かといって土中に埋めるだけでは微生物が分解して植物が炭酸ガスになるので元も子もない。
 100年以内に炭酸ガス濃度をほぼ半減させるとしたら、地中貯蔵以外には方法はないと思えます。問題は、コスト。場所は、いくらでもある。土中なんだから。
 ただ、人々の不安は問題かもね。「土中に埋めたって、一挙に噴出するのでは?」と。→ 分散すれば大丈夫だと思うけど。少なくとも、今もある火山の噴火よりは安全。
Posted by 管理人 at 2013年12月06日 19:03
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