微細な穴が無数に開いた金属有機構造体（MOF）が日本で開発されたようだ。この新素材が脱炭素のカギを握ろうとしている。この金属有機構造体（MOF）は1グラムにサッカーコート1面分の表面積があり、狙った物質をとじ込められる。この表面は物質を吸着する能力があるらしい。
果物の鮮度の維持や半導体の製造などで実用化されているが、応用の本命は環境分野だという。二酸化炭素（CO2）の回収や脱炭素燃料の水素の貯蔵に利用しようと世界中で研究が進む。既存の多孔性材料では、冷蔵庫の消臭剤に使われる活性炭や工場で有害物質の吸着などに使うゼオライトがあるが、MOFはより表面積が大きく、大量の物質を効率的にとじ込められる。物質の貯蔵や分離のほか、分子の化学反応を促す「場」としても応用できるということだ。
医薬・化学大手の独メルク系が国際的に供給し、大手半導体メーカーも使っている。ガスを小さな容器に大量に保管するには従来は高圧にする必要があったが、漏洩リスクがある。MOFを使うと低い圧力でも多くのガスを安全に保管、運搬できるようになった。
オーストラリア連邦科学産業研究機構（CSIRO）は20年10月、MOFを使い、大気中に濃度0.04%しかないCO2を直接回収する「ダイレクト・エア・キャプチャー（DAC）」を安く実現する試験プラントを作ったと論文で発表した。MOFをセ氏80度に熱すると、このわずかなCO2を回収できる。
実験では濃度70～80%のCO2を500回以上にわたって性能を落とさずに繰り返し吸着、回収できた。1日に6キログラムのCO2を回収できる。1キログラムを回収するエネルギーを1.6キロワット時と世界最低水準にし、コストも1トンあたり35～350ドル（約3800～3万8千円）に抑えた。
炭酸ガスの直接吸収は、CO2をアルカリ性の溶液中で捕捉した後、約900度に熱して回収する方式などが主流だ。熱源として地熱などの高温が必要で、設置場所が限られる。MOFを使う方式ならば、工場やゴミ焼却施設の廃熱程度の熱源を利用できるため、多くの場所に設置できる。
これを火力発電所の排ガス中の炭酸ガス吸収に使える規模になることを期待したい。
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