초임계 유체, 기술 - 초임계 유체기술의 동향(2021년 2월 조사)(일본어판)/야노경제연구소

 <Concise Report>초임계 유체기술의 동향(2021년 2월 조사)(일본어판)

(일본어목차)超臨界流体技術の動向（2021年2月調査）

자료코드: R63200502 / 2021년 6월 17일 발행 /B5 49(PDF로만 제공)

YDB회원 열람 불가

◆조사개요

본 조사 리포트는 정기간행물 Yano Eplus 2021년 3월호에 게재된 내용입니다.

■리서치 내용

초임계 유체기술의 동향

~초임계 유체기술은 폭넓은 분야에서의 응용이 시작되어 성숙단계가 되고 있지만 성장잠재력은 여전히 높다고 할 수 있다~

1. 초임계 유체란

[그림1. 초임계 유체를 설명하는 압력-온도상태도]

2. 초임계유체 수요분야

2-1. 유기 화학

2-2. 식품·의약품

2-3. 에너지

2-4. 분석

2-5. 바이오매스

2-6. 반도체

2-7. 무기 재료

2-8. 기타

3. 초임계 유체의 시장규모 추이와 예측

[그림·표1. 초임계 유체의 WW 시장규모 추이와 예측(금액: 2018-2023년 예측)】

[그림·표 2. 초임계 유체의 분류별 WW 시장규모 추이와 예측(금액: 2018-2023년 예측)】

4. 초임계 유체에 관련된 기업·연구기관의 대응동향

4-1. 학교법인 가나가와대학

【그림2. 유기 불소화합물 애플리케이션】

[그림3. PFOA 및 PFOS의 화학구조]

[그림4. 유기 불소화합물에 요망되는 순환 이용 스킴]

4-2. 국립대학법인 구마모토대학

(1) 아임계수반응기술을 이용한 농수산업 자재의 활용

【그림5. 아임계수·초임계 CO2와 고체 촉매를 이용한 쓰레기 제로·스킴 사례 [1][2]】

【그림6. 쌀식초 (곡물식초)의 제조공정에서 발생하는 고형폐기물의 사례[3]】

[그림7. 아임계수 반응을 이용하여 술지게미를 액화해 술지게미 식초를 만드는 프로세스의 개략(왼쪽)과 이용한 소형 반응 용기(오른쪽) [3]】

【그림8. 초임계 CO2(왼쪽)와 아임계수(오른쪽)의 상태도 [2]

【그림9. 초임계 CO2 및 아임계 수용매와 추출성분과의 궁합 [1]】

(2) 초임계 CO2에 의해 추출된 감귤계 오일 조성에 관한 수분 함유량의 영향

【그림10. 초임계 CO2에 따리 추출 프로세스의 모식도】

【그림11. 초임계 CO2를 이용한 추출결과의 사례[5]】

4-3. 국립대학법인 도쿄공업대학

【그림12. CO2를 녹인 바이오매스 유래 용액 속에서의 효소 반응】

4-4. 국립대학법인 도쿄대학

【그림13. 초임계 유체물성 온도 의존성】

【그림14. 난류(위쪽) 및 층류(아래) 상태의 전열 특성】

【그림15. 오일을 혼입한 초임계 유체의 수치 해석】

【그림16. 천임계 CO2 상류 이젝터 사이클】

4-5. 학교법인 도시샤대학

(1) 연구개요

(2) 연구대상에 대한 접근

(3) 수소결합성의 초임계 유체의 수소결합 공여능과 수용능의 유효성 검증

4-6. JASCO 주식회사

(1) 초임계 유체 크로마토그래피(SFC)

(2) 초임계 유체 추출(SFE)

[그림17. 기본적인 SFC 시스템의 유로도]

【그림18. 기존 용매추출과 초임계 유체 추출에서의 용매 사용량의 차이】

(3) SFC분석

[그림19. SFC의 적용범위]

(4) Method Scouting 시스템

【그림20. UFC Method Scouting 시스템에 의한 농약 성분의 키랄 분리 조건의 스카우팅 결과】

(5) SFC분취

(6) 키랄 분리

(7) 형광(FL) 검출기

[그림21. FL 검출기 셀에서의 기존제품(왼쪽)과 신규개발품(오른쪽)의 차이]

4-7. 국립대학법인 히로시마대학

(1) 초미세 발포(Microcellular Plastics)

[그림22. 기존의 발포수지(오른쪽)와 초미세 발포의 SEM 상 비교]

(2) 초임계 유체(고압가스) 하의 폴리머계 물성

【그림23. 초미세 발포 생성 프로세스와 관련된 열물성】

[그림24. 자기 부유 저울법에 의한 용해도 측정 장치의 모식도]

(3) 초임계 유체 CO2와 N2 가스를 이용한 폴리머 발포 실험과 발포 프로세스 거동

【그림25. 배치 발포 관찰 실험 장치의 모식도와 실험 절차】

【그림26. 폴리머종, 가스종의 차이에 의한 발포거동의 차이(70℃, 10MPa, 0.75MPa/s)】

(4) 복수 기포의 핵 생성·성장 연립 시뮬레이션

[그림27. 단일 기포 시뮬레이션과 기포핵 생성 · 성장 연립 시뮬레이션의 생각방식】

【그림28. 기포핵 생성 · 성장 연립 시뮬레이션 결과와 실험의 비교】

[그림29. 물성의 영향을 평가한 결과]

4-8. 미쓰비시화공기 주식회사

【그림30. 초임계 유체 장치의 전형적인 흐름】

[그림31. 미쓰비시화공기제 초임계 유체 테스트 장치(왼쪽)와 실용장치의 자기긴축식 개폐 뚜껑장치 마락(오른쪽)]

5. 초임계 유체의 미래 전망