【東芝エネルギーシステムズ】年間150トンのCOを生成可能なCO2電解装置「C2One™」の実証運転を完了
株式会社東芝
２０２５－６－２４
東芝エネルギーシステムズ株式会社
株式会社東芝
年間150トンのCOを生成可能なCO2電解装置「C2One™」の実証運転を完了
～水素不要かつ約100℃未満の低温反応で、安価で安全なCO生成の実現へ前進～
東芝エネルギーシステムズ株式会社（以下、東芝ESS）および株式会社東芝（以下、東芝）は、工場などから排出される二酸化炭素（CO2）を電気分解して一酸化炭素（CO）に変換し、合成燃料や化学品など価値ある資源に再生するP2C（Power to Chemicals）の中核となるCO2電解技術について、社会実装規模と想定する年間150トンのCOを生成できるCO2電解装置「C2One™」のプロトタイプ機を開発しました。本プロトタイプ機を用いた実証運転を昨年11月から東芝ESSの浜川崎工場（神奈川県川崎市）で行ってきましたが、このたび社会実装に向けて必要となるデータを得て、完了しました。
脱炭素社会の実現に向けては、工場などの産業部門におけるCO2排出量の削減が不可欠です。特にCO2排出量が多い産業における削減は喫緊の課題となっており、それに対応できる技術として、再生可能エネルギーを用いてCO2を資源化するP2Cへの期待が高まっています。P2Cプロセスのうち、CO2の分離回収技術、COと水素を反応させるFT合成技術注１はすでに実用化されています。しかし、CO2資源化サイクルの完成に必要なCO2をCOに還元する技術はまだ開発中であり、各国で実用化に向けた取り組みが進められています。
東芝は、人工光合成技術を用いて、常温常圧に近い条件では水に溶けにくいCO2を気体状態のままCOへ直接電解できる三相界面制御触媒技術を開発し、2019年には世界最高レベルの変換速度でCO2からCOを生成することに成功しました注２。一般的なCO2還元技術では、還元材料に大量の水素が必要となることに加え、CO生成に850℃程度の高温条件が必要となるため取り扱いが難しく、また生成コストが高くなります。対して東芝のCO2電解技術では100℃未満・低圧（0.2MPa）という低温・低圧条件での反応が可能であり、また還元材料として水素も不要となることから、取り扱いが容易で、より安全かつ低コストなCO生成が期待できます。
さらにCO2電解装置の中核部品であるセルスタックは、東芝ESSがこれまで製造してきた純水素燃料電池システム向けのスタックと構造が似ており、既存の製造技術と製造ラインの一部を活用することができます。東芝独自のCO2電解技術をもとに、東芝ESSがこれまで培ってきたセルスタック製造技術を生かし、今般、社会実装規模のCO2電解装置を開発して実証運転を行いました。
開発した「C2One™」のプロトタイプ機は年間約250トンのCO2を処理でき、年間150トンのCOを生成可能な設計としました。これは持続可能な航空燃料(SAF)で換算すると1BPD注3程度が製造できるCO量となります。本プロトタイプ機を用いてCO2電解装置としての安全な動作に加え、想定通りのCOの生成ができるか、需要に応じた負荷が変動する運転に対応できるか、などの点を実証運転にて確認しました。これらの実証を通じ、CO2電解装置の社会実装に向けた多くの知見を得て、評価を完了しました。
東芝グループは、今般の実証の結果を踏まえ、同規模の「C2One™」の早期の社会実装を目指すとともに、さらなる大規模化を目指した開発も進め、P2Cの早期実用化に貢献してまいります。
なお、本実証は、東芝グループが環境省から委託を受けた「二酸化炭素の資源化を通じた炭素循環社会モデル構築促進事業（人工光合成技術を用いた電解による地域のCO2資源化検討事業）」で行っています。
注１ フィッシャー・トロプシュ（FT）反応を用いたCOと水素から液状の炭化水素を合成する技術
注２
https://www.global.toshiba/jp/technology/corporate/rdc/rd/topics/19/1903-02.html
注３ BPDはbarrel per dayの略。年間150トンのCOを全量SAFに変換した場合、１日1バレル相当のSAFを生成できる。
「C2One™」プロトタイプ機の概要・特長
概要：
サイズ: W 6.1m ｘ L 2.4m ｘ H 2.6m
CO生成量：年間150トン
特長：
・20フィートコンテナに納まる（約15㎡）標準モジュール構成とし、需要に応じて増設可能
・CO生成量について、定格の30%～100％まで需要に応じた生成が可能
・100℃未満かつ低圧(0.2MPa)でのCO2電解プロセスを採用
浜川崎工場に設置した「C2One™」
[画像1]https://digitalpr.jp/simg/1398/112477/500_281_2025062318000868591798bb613.JPG
P2Cプロセス（炭素循環社会モデルのイメージ）
[画像2]https://digitalpr.jp/simg/1398/112477/500_361_20250623180018685917a2063b0.jpg
＊東芝エネルギーシステムズ株式会社は株式会社東芝の１００％子会社です。
記事提供：Digital PR Platform
