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中部電力とノリタケカンパニーリミテドは、酸素透過性能が極めて高い酸素分離膜を共同開発した。900℃〜1,000℃という高温下で酸素イオンのみを透過する特殊なセラミックスでできており、酸素分離性能は27cc／分／平方cmある。燃焼炉やエンジンなどの各種熱プロセスに導入すると、燃焼に必要な酸素の濃度を高め、燃焼効率を向上できる。また、天然ガスからガソリンや灯油など液体燃料を製造するGTL(Gas To Liquid)技術への適用も期待される。
GTLでは、天然ガス中のメタンを一酸化炭素と水素に変換した後、ガソリンや灯油といった液体燃料を合成する。公害の原因となる硫黄などの物質をほとんど含まないため、クリーンな液体燃料の製造が可能だ。また油田随伴ガスと呼ばれ石油採掘に伴って発生し、これまで燃焼または大気放出させていた天然ガスにも適用でき、地球温暖化と大気汚染の防止にもつながる。
現在GTL技術で実用化されている手法は、酸素製造プラントで燃料変換に必要な酸素を作る。しかし、この手法だと大規模なプラントと部分酸化改質器が必要で、コストも高い。
両社の開発した酸素分離膜は、次世代GTLプラントに必要とされる酸素分離性能(20cc／分／平方cm)を大きく上回る性能を持つ。さらに空気中から酸素を分離させることとメタンを酸化させることが同時に行えるため、酸素プラントと部分酸化改質器を一体化できる。そのため、GTL設備の小型化、低コスト化が可能となる。
今後は、実プラントへの導入に向けた酸素分離膜の大型化および量産化技術の確立を図る。そして、次世代GTL技術への応用やセラミックスの特徴を生かした高温酸素分離システムの開発を進めていく。
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