从2023年4月开始，大阪公立大学、日本制铁、UBE公司等共同开展了“从二氧化碳一步合成聚碳酸酯二醇工艺的开发”项目，近日该项目被日本新能源?产业技术综合开发机构（NEDO）正式纳入到“碳回收、新一代火力发电等技术开发/碳回收、新一代火力推进事业/碳回收技术的基础技术开发”国家项目。

为了实现2050年的碳中和社会，需要大幅减少化石燃料使用，从而减少二氧化碳排放，不仅如此，还需要将二氧化碳视为碳资源，实施多种碳化合物再利用的碳回收技术。作为化石燃料的替代品，氢气备受关注，但供应不足，因此，不需要氢气的高附加值碳化合物产品有望从2030年开始推广普及。

聚碳酸酯二醇就是一种不需要氢气的高附加值碳化合物，也是高性能聚氨酯原料。高性能聚氨酯耐久性优异，广泛用于汽车座椅材料等的合成皮革、室外墙壁涂料、地板涂层等，预计今后需求也会大幅增加。目前聚碳酸酯二醇的合成主要分两步进行，环境负荷高。与之相反，本研究采用了一种创新工艺，在低环境负荷下，通过二氧化碳与乙醇进行一步反应合成聚碳酸酯二醇。

在本研究开发之前，大阪公立大学和日本制铁还参与了NEDO的“先导研究项目/未探索挑战2050项目”（二氧化碳与二醇聚合用固体催化工艺的开发），利用小规模反应器，开发了二氧化碳与二醇高效合成聚碳酸酯二醇的催化工艺，并确认了合成的基本原理。在本研究开发中，不仅参考了前期的研究成果，还与下一阶段的标杆试验设备的设计相联系，在实验室进行了催化剂技术和工艺开发，从而提升反应器的性能。为了将研究成果实现商业化，聚碳酸酯二醇的世界顶级制造商UBE主要负责评价产品质量、选取实用化课题、探讨可行性。

另外，该项目实施周期为两年，大阪公立大学同时还委托东京大学、京都大学、东北大学等院校完成部分研究。大阪公立大学主要负责高性能固体催化剂的开发，通过对反应条件的优化，开发出对本反应更有效的高性能固体催化剂；东京大学负责催化剂表面的机理分析，科学阐明催化剂表面的反应机理，有助于催化剂的改进。京都大学根据反应速率模型进行反应器设计，主要是根据实验数据建立反应速率模型，进行反应形式、反应器的设计。东北大学对工艺的二氧化碳排放进行估算（LCA），并提出二氧化碳减排工艺。日本制铁将探讨在反应器中引入二氧化碳的工艺技术，同时研究反应工序及精制工序。UBE负责实验室生成物的评价及业务可行性研究。通过对反应产物进行性能评估，了解与现有产品的差异，从而逐步改善反应条件；根据工艺特点，探讨商业化可行性。（御风）