国内の研究陣が、従来比2倍以上のエネルギー効率向上を実現できるナノ吸着剤の開発に成功した。
韓国化学研究院バイオリファイナリー研究センターの張鍾山（チャン・ジョンサン、写真）博士チームは、ナノ細孔素材を用いた省エネルギー型ハイブリッドナノ吸着剤を開発したと31日、明らかにした。
このハイブリッドナノ吸着剤は、摂氏100度以下の低温で水分吸着が可能で、従来の100度以上で作用する水分吸着剤に比べエネルギー効率が2倍以上、吸着量は4倍以上高い。
ナノ細孔素材は微細な孔を持つ物質で、細孔の大きさが0.5～50ナノmに達し、大きさが一定であるため主に触媒や吸着剤として使用され、最近では薬物伝達物質や各種の電気電子材料などにも活用されている。
研究チームは、ハイブリッドナノ細孔素材が持つ低温での高い水分吸着特性に着目し、ハイブリッドナノ細孔素材の合成・精製、表面機能化、吸着、触媒などの応用技術を活用して新たなナノ吸着剤の開発に成功した。
このハイブリッドナノ吸着剤は、世界的な化学会社であるドイツBASF社のハイブリッドナノ細孔素材より表面積や機能・水熱安定性の面で性能が向上したとの評価を受けている。
張博士は「60～80度の低温で水分を吸着させることができ、省エネルギー効果が卓越している」とし、「特にエネルギー源として太陽熱、地熱、プラントで発生する廃熱を活用することもできる」と説明した。
さらに同氏は「産業用および家庭用の除湿機、乾燥機、エアコン、空気清浄機、石油化学用吸着剤および触媒などにも幅広く使用されるだろう」と付け加えた。
今回の研究成果は「超高表面積結晶性ハイブリッドナノ細孔素材の表面機能化技術」という題目で、世界的な化学誌Angewante Chemie国際版の表紙論文にも選ばれた。
研究チームは現在、1日当たり数十kgを生産・精製できる規模の小型パイロット技術を確保した状態で、民間への技術移転を通じて数百kg規模の大量生産技術を確立する計画だ。
化学研究院は技術移転と海外輸出のため、国内外の電子およびガス業者と性能評価を進めている。日本企業の場合は第1段階のテストを通過した状態で、今年末までに具体的な輪郭が出るとみられる。
また研究チームは、フランスの石油化学企業トタル社やドイツBASF社を含む欧州8カ国16機関とコンソーシアム契約を結び、昨年7月からハイブリッドナノ細孔素材の生産と石油化学分野のパイロット規模応用技術開発のための「MACADEMIA」課題にも参加している。
張博士は「粉末形態のハイブリッドナノ吸着剤は、コーティング作業を経れば既存の吸着剤を使用するローターシステムにそのまま適用して使用できる」とし、「今後10年以内に数万トン以上の大規模な需要が発生するだろう」と展望した。
一方、今回の研究成果は4月1日に知識経済部が主催する「知識経済R&D成果展」で重点的に紹介される予定だ。