日本Toray成功地在大阪府內一座污水處理廠所設置的生質氣製造設備中,利用全碳製二氧化碳(CO₂)/甲烷分離膜,實現了CO₂與水分的同步去除。與既有技術相比,確認可將氣體精製過程中的水分去除成本降低約70%。目前已展開為期1年的長期實證試驗,今後將在小型設備上累積實績,進一步推動至天然氣與生質氣的實際應用。
過去Toray的技術主要著重於CO₂與甲烷的分離,但此次新確認可同時去除水分,因此能大幅降低整體製程成本。Toray長期致力於具有高化學耐久性與優異分離性能之全碳製CO₂/甲烷分離膜的開發,並以應用於天然氣與生質氣精製,以及工廠廢氣中CO₂分離為目標。
在以廢棄物等發酵產生的生質氣精製過程中,除了主要雜質CO₂之外,水分的去除亦有其必要。然而,既有膜分離技術使用的高分子膜或沸石膜在耐久性上仍有限制,須事前搭配吸附劑等方式進行水分去除處理,以致甲烷精製設備趨於大型化,並推升整體建置與運轉成本。
相較之下,既有高分子膜技術必須在生質氣發酵後,依序經過脫硫與除濕工程再進行膜分離;而Toray的全碳製分離膜無需額外除濕工程,可將除濕相關成本降至原來的3分之1,並實現更為小型化與高效率的生質氣精製系統。除了生質氣精製之外,Toray的技術亦可望進一步應用於天然氣精製效率提升、工廠廢氣中的CO₂分離與回收,以及碳捕獲、再利用及封存(CCUS)等領域,展現廣泛的減碳與產業應用潛力。