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ひやっしーの中身を見てみよう!

CRRAは、2023年10月6日に「CO2回収技術公開展」を開催し、

​ひやっしーの内部構造を初公開しました。

01

​内部公開

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Open!

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02

​各名称と機能

機体説明2.001.jpeg

① 空気吸入口

二酸化炭素は空気中の窒素や酸素よりも比重が大きい気体なので、床の方に溜まりやすいことから、

本体底面に空気取り入れ口を設置しています。

 

②CO2センサー

装置内に導入した空気のCO2濃度を計測します。センサーはCRRAで数十種類試し、最も正確な値を表示できるものを採用。

ガスクロマトグラフ装置(気体の量を正確に計測する装置)により、CO2センサーは正確に校正されています。

 

③エアーポンプ

取り込んだ空気を送り出す、ひやっしーの心臓部分。吊り下げ式構造により、図書室や受付などでも気にならない、

飛躍的な静音性能の向上を実現しました。

 

④水タンク

空気を水に通し、水分を含ませます。

(⑤の機械のCO2吸収性能の維持の為、蒸発して損失する分の水分を補填する必要があります。)

⑤CO2吸収カートリッジ(ABSB-VI)

ひやっしーでは無機塩基系水溶液による化学吸収法を採用しており、

お客様のご要望や用途により様々な水溶液種が選択可能です。

CO2吸収カートリッジに導入された空気中のCO2のみが液中に溶解し、

それ以外の窒素や酸素などのガス成分は反応せず通過します。

また、ABSB-VIの内部には本機構が6年以上の年月をかけて開発した特殊な構造材が入っており、

導入空気との接触表面積を最大化させることで、高い吸収率を実現しました

(実際に、バブリングのみを行っていたひやっしー初号機はCO2吸収率が0.1%程でしたが、

現行のひやっしーでは最大84%まで上昇し、大型装置と比べても遜色ない吸収効率を実現しています)。

カートリッジはおよそ1ヶ月で満タンに。

交換する際はワンタッチで交換可能なので、空気清浄機のような手軽さでCO2を回収することが可能です。
 

⑥バッテリー

ひやっしーで必要な電力はここから供給されます。

⑦ひやっしーの頭脳部分

周辺のCO2濃度に応じて「ひやっしーの顔」の部分の表情を変更したり、

CO2回収量や稼働状況などの情報をユーザー用のCO2見える化プラットフォーム「Hiyassy WEB」に送信します。

 

⑧CO2センサー

ひやっしーから排出される、CO2が低減された清浄済みの空気のCO2濃度を計測します。

CO2回収量は、②との濃度差と空気流量から算出され、サーバーに回収量の情報が送信されます。

 

⑨空気吹出口

アブゾーブ・シックス

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Hiyassy WEB

⑦(ひやっしーの脳みそ部分)に取り込まれたひやっしーのCO2回収データは

Hiyassy WEBという独自のプラットフォームに取り込まれ、

​ユーザーはスマホやPC、タブレットなどからCO2回収量をリアルタイムで確認することができます

HiyassyWEB.jpg

Hiyassy WEBのユーザー画面

04

​カートリッジ交換

CO2回収カートリッジ(⑤ABSB 計4本)の交換はワンタッチで行うことができます。

​カートリッジ交換時期になったらCRRAから新しいカートリッジが送られてくるので、

ユーザーの皆さんは交換後、古いカートリッジの返送をお願いします。

​※カートリッジ交換や返送には費用はかかりません。

​交換頻度の目安:1~2ヶ月に1回程度(使用環境のCO2濃度により変化します。)

05

回収したCO2の使用用途について

CO2をたくさん吸収し“満タン“(飽和状態の一歩手前)となったカートリッジは、弊社にご返送頂き、CO2から石油代替燃料を作る研究に使用されます。
弊社では「空」から作ったガソ「リン」として、「そらりんTM」「そらりんディーゼルTM」という各種燃料の合成を研究中です。
そらりんの成分はエタノール、そらりんディーゼルの成分は脂肪酸エチルエステル(軽油相当燃料)となります。
集めて頂いたCO2は現在は弊社で日夜研究用途として使用されていますが、2025年のSP1燃料製造プラントの完成(後述)、またはSP2パイロット装置の完成(後述)の後は、弊社が提供する公共交通機関の燃料として使用されます。
CO2回収活動に参画頂いたユーザーの皆様は、その累積獲得マイル数等に応じて、割引価格でご利用頂ける予定です。
(新都市交通局 護衛輸送査察隊が運用する社用バスへのひやっしーユーザーの皆様の便乗利用、新都市交通局附属 西太平洋往還鉄道が運行予定の鉄道へのご乗車、海上運輸開発局が運航する第七成海丸等の輸送船へのご乗船、航空宇宙局附属 ウィンドオーシャン航空運航便でサービスがご利用いただけます)
CO2からの燃料合成技術に関して専門的な観点からのご質問も多く頂きますので、専門用語が多くなってしまいますが、以下に詳しく解説致します。
わかりやすい解説は、弊社のインターネット放送局「CRRA国際放送(CITV)」の科学解説番組、または機構長プロフィール中の「記事掲載」欄より、多くの解説がご覧になれますので、そちらをご参照ください。

 

【研究の新規性についてのご説明】
一般的なCO2からの燃料合成においては、バイオ燃料または生化学的な製造法と、純粋に化学的な合成法が存在します。
しかしながら、どちらも問題が存在しました。
弊社ではSP1(Soraline Pathway 1)とSP2という2種類の方法により、双方の課題を解決する技術を推進しております。
〈バイオ燃料・生化学的方法の問題点と、SP1による解決法について〉
さまざまな微細藻類を活用した燃料合成法が存在しますが、そのほとんどは間接的に藻類が大気中からCO2を吸収する方法をとっています。
しかしながら、SP1では弊社製CO2回収装置・ひやっしーシリーズ(超小型装置のひやっしー、工業スケールでの回収が可能なひやっしーパパ、海洋中のCO2回収を行うひやっしーまりん)において、回収剤である無機塩基水溶液中に高濃度のCO2が存在するため、その溶液中で藻類を培養することにより、より高効率な光合成を行うことが可能です。
また、現在バイオ燃料として販売されている製品では1万円/Lの価格のものをガソリンで10倍希釈して1000円/Lで販売するなど、価格と環境性能の両面で厳しい現状が続いております。
これは、高品質なオイル産生を行う藻類は培養条件が極めて難しく、
・培養液が高価となり、製造コストが嵩む
・雑菌に弱く、屋外培養が困難。屋外プール剥き出しでの培養が難しいため、培養液の成分を調整するか、もしくはガラス張りのプールなどとする必要があり、初期投資が非常に大きい
といった理由によりコスト高となっております。
しかしながら、SP1では世界中に普遍的な藻である「スピルリナ」を使用しており、培養条件が極めて簡単な培地のみで生育する為、希少成分が必要なく、従来のバイオ燃料よりも安価な合成が可能です(効率を極めなければ、塩水でもよく生育する程です)。特筆すべき点はスピルリナの耐塩基性であり、CO2吸収後のアルカリ溶剤の中でそのまま培養が可能です。そのため、屋外培養時に雑菌が繁殖することがなく、対策が不要です。
スピルリナに炭酸イオンが吸収され、光合成でグリコーゲンを生成した後は、イースト菌等の酵母で発酵を行い、エタノールを産生します。
直接オイルを産生する藻と比べて工程が多いデメリットはありますが、それぞれの工程はローテク技術であり、安価な設備で実施可能です。
従来はサプリメントとして着目され、広く販売されてきたスピルリナ。
弊社は、弊社の知りうる限り世界で初めてスピルリナに燃料として着目をし、研究を重ねて参りました。
弊社では2019年頃から本研究を推進しており、この研究に印刷インキ大手・サカタインクス社(東証プライム上場)等の上場企業が参画し、弊社主導の元企業連合体制で研究を推進しております。


〈化学的合成法の問題点と、SP2による解決法について〉
従来、CO2の還元には膨大なエネルギーとコストが掛かっていました。
問題点は二箇所で、アルカリ溶液に溶解したCO2の取り出し(ガス化)と、気相CO2の分解、還元フェーズです。
まず初めに、DAC(CO2直接空気回収法)では塩基水溶液にCO2が溶けている状態のため、後の反応で使用するために溶液を加熱(アミンで60℃程度、無機溶液であれば300℃〜900℃程度)し、ガスの状態でCO2を取り出す必要がありました。このような高温の熱には多大なエネルギーを要する為、CO2からの燃料合成に、燃料によるCO2削減効果以上のCO2を排出してしまう結果となります。理論的に、CO2は非常に安定な物質の為、燃料としての環境価値創出の為にはどうしても再生可能エネルギーの使用が必須になる反応ですが、使用電力量も可能な限り抑えるに越したことはありません。
また、気相でのCO2還元にはC=O結合の切断などに多大なエネルギーを要するため高温高圧が必要となり、燃料合成プロセス全体での使用エネルギー量は、環境価値創出の大きな障害となってしまいます。
そこで弊社では、液中でのin-situ CO2還元として、SP2に取り組んでおります。* in-situとは、化学用語で「その場で」の意味
SP2では、反応基質として、CO2回収装置のCO2吸収済みアルカリ廃液をそのまま燃料合成に使用します。
そして、電気化学還元の手法を用い、熱をかけず、電子を直接C=O結合の切断やC-C結合の創出に使うことで、熱をかけずに効率良く反応を進めることが可能です。
電極材料としては、近年報告数が増加している、銅ーグラフェン系触媒を中心に、弊社の固有技術である大気圧プラズマによる表面処理などを組み合わせ、エタノール産生が可能な触媒探索を行っております。こちらは2023年現在、基礎研究の段階です。

FAQ

Q.ひやっしーのバッテリーはどのくらい持ちますか?

​内部バッテリーの使用可能時間は連続7~8時間程度です。

日中にご利用いただき、​夜間に外部バッテリーから充電をしていただくサイクルをお勧めしています。

Q.ひやっしーが年間で回収できるCO2量はどのくらいですか?

使用する環境のCO2濃度により変動いたします。

<例>

 400ppmの環境下の場合

 ・平日 日中8時間 利用した場合 年間約1kg​

 ・24時間365日 利用した場合 年間約4.1kg​

​ 1000ppmの環境下の場合 

 ・平日 日中8時間 利用した場合 年間約3.1kg​

 ・24時間365日 利用した場合 年間約12.5kg​

 3000ppmの環境下の場合

 ・平日 日中8時間 利用した場合 年間約9.7kg​

 ・24時間365日 利用した場合 年間約40.7kg​

Q.ひやっしーの出す音の大きさは?

ひやっしー可動時の音の大きさは44.5dB

​これは静かな住宅地や図書館と同じくらいの音量です。

 

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