量子化学計算と群知能を用いたアミン-CO₂系反応に対する反応シミュレータの開発

抄録

地球温暖化の原因であるCO₂の排出量を削減する手段としてCO₂回収貯留（CCS）技術が注目されている。このCCS技術の中でも、広く用いられている化学吸収法は、アミンなど塩基性吸収液へCO₂を吸収させる分離過程と加熱によって高濃度のCO₂を放散させる回収過程からなる。これまでCO₂
吸収時に要するエネルギーの削減を目指してアミンの研究・開発が行われている。CO₂吸収効率の良いアミンを探す上で、各アミンについてその化学種濃度の経時変化を予測することは重要である。本研究ではアミン－CO₂反応中の素反応を考慮し、群知能を用いることで実験のローディング依存性から平衡定数を予測する反応シミュレータを開発した。またその平衡定数を量子化学計算による反応自由エネルギーから見積もることで、化学種濃度のローディング依存性の予測も行い、広く1級から3級アミンまで扱えるように拡張した。