Carbon Mineralization & UtilizationMineralisasi & Pemanfaatan Karbon炭素鉱物化・利用

Turning CO₂ and industrial by-products such as coal fly ash into stable carbonates, permanently and with value.Mengubah CO₂ dan produk samping industri seperti fly ash batubara menjadi karbonat stabil, secara permanen dan bernilai.CO₂と石炭フライアッシュなどの産業副産物を、恒久的かつ価値ある安定な炭酸塩に変えます。

RSCH-03 · MIN

Our focus is mineralization and utilization, binding CO₂ into solid carbonates using alkaline by-products, rather than solvent (amine) scrubbing.Fokus kami adalah mineralisasi dan pemanfaatan, yaitu mengikat CO₂ menjadi karbonat padat menggunakan produk samping alkali, bukan scrubbing pelarut (amina).私たちの焦点はアミン吸収ではなく、アルカリ性副産物でCO₂を固体炭酸塩として固定する鉱物化と利用です。
Sub-topicsSub-topik研究項目

What we studyApa yang kami teliti研究内容

Fly ash mineral carbonationKarbonasi mineral fly ashフライアッシュ鉱物炭酸化Direct aqueous carbonation of Ca- and Mg-bearing coal fly ash; effect of temperature, solid-to-liquid ratio and time.Karbonasi langsung fase cair fly ash yang mengandung Ca dan Mg; pengaruh temperatur, rasio padat-cair, dan waktu.Ca・Mgを含む石炭フライアッシュの直接湿式炭酸化。温度、固液比、時間の影響。
Desilication pretreatmentPretreatment desilikasi脱シリカ前処理NaOH/KOH leaching removes silica and alumina so that more calcium can react, raising carbonation efficiency.Leaching NaOH/KOH menghilangkan silika dan alumina sehingga lebih banyak kalsium dapat bereaksi dan efisiensi karbonasi meningkat.NaOH/KOH浸出でシリカ・アルミナを除去し、反応可能なカルシウムを増やして炭酸化効率を向上。
Integrated absorption–mineralizationIntegrasi absorpsi–mineralisasi吸収・鉱物化の統合KOH or NH₄OH absorbs CO₂ from flue gas; Ca(OH)₂ or fly ash then precipitates it as carbonate and regenerates the solvent.KOH atau NH₄OH menyerap CO₂ dari gas buang; Ca(OH)₂ atau fly ash kemudian mengendapkannya sebagai karbonat dan meregenerasi pelarut.KOHまたはNH₄OHで排ガス中のCO₂を吸収し、Ca(OH)₂やフライアッシュで炭酸塩として沈殿させ吸収液を再生。
Calcium loopingCalcium loopingカルシウムルーピングCarbonation–calcination cycles for cement plants; particle size effects; solar-driven CaL with natural West Timor sorbents.Siklus karbonasi–kalsinasi untuk pabrik semen; pengaruh ukuran partikel; CaL tenaga surya dengan sorben alami Timor Barat.セメント工場向け炭酸化・焼成サイクル、粒径の影響、西ティモール産天然吸収材による太陽熱CaL。
Biological utilizationPemanfaatan biologis生物学的利用Microalgae-based CO₂ utilization within the SATREPS Japan–Indonesia programme; microalgae co-firing in a circular-carbon power plant.Pemanfaatan CO₂ berbasis mikroalga dalam program SATREPS Jepang–Indonesia; co-firing mikroalga di pembangkit karbon sirkular.SATREPS日本・インドネシアプログラムにおける微細藻類によるCO₂利用、循環炭素型発電所での微細藻類混焼。
Product valorization & economicsValorisasi produk & ekonomi生成物の価値化と経済性Selling carbonates and by-products, plant sizing, CAPEX/OPEX and the effect of carbon credits.Penjualan karbonat dan produk samping, ukuran pabrik, CAPEX/OPEX, dan pengaruh kredit karbon.炭酸塩・副産物の販売、プラント規模、CAPEX/OPEX、カーボンクレジットの効果。
Molecule to plantDari molekul ke pabrik分子からプラントへDFT for reaction mechanisms, bench experiments for parameters, Aspen for scale-up and life-cycle assessment.DFT untuk mekanisme reaksi, eksperimen skala lab untuk parameter, Aspen untuk scale-up dan LCA.DFTで反応機構、ベンチ実験でパラメータ、Aspenでスケールアップとライフサイクル評価。
Fly ashFly ashフライアッシュ

A power plant waste that stores CO₂Limbah pembangkit yang menyimpan CO₂CO₂を貯留する発電所の廃棄物

Indonesian coal fly ash contains on average about 14 wt.% CaO. Contacted with CO₂ in water, the calcium precipitates as calcite (CaCO₃), as confirmed by XRD and the disappearance of free CaO. SEM shows smooth fresh spheres turning into rough carbonate-coated particles. The work is a long-running collaboration with Prof. Tomohiro Nozaki at the Institute of Science Tokyo.Fly ash batubara Indonesia rata-rata mengandung sekitar 14% berat CaO. Ketika dikontakkan dengan CO₂ dalam air, kalsium mengendap sebagai kalsit (CaCO₃), dikonfirmasi oleh XRD dan hilangnya CaO bebas. SEM menunjukkan bola halus fly ash segar berubah menjadi partikel kasar terlapisi karbonat. Riset ini merupakan kolaborasi jangka panjang dengan Prof. Tomohiro Nozaki dari Institute of Science Tokyo.インドネシア産石炭フライアッシュは平均約14 wt.%のCaOを含みます。水中でCO₂と接触させるとカルシウムが方解石(CaCO₃)として析出し、XRDと遊離CaOの消失で確認されます。SEMでは滑らかな球状粒子が炭酸塩に覆われた粗い粒子に変化します。東京科学大学 野崎智洋教授との長年の共同研究です。

FIG. M1 · Concept: flue-gas CO₂ mineralized by fly ash into CaCO₃ and MgCO₃Konsep: CO₂ gas buang dimineralisasi fly ash menjadi CaCO₃ dan MgCO₃概念図:排ガスCO₂をフライアッシュでCaCO₃・MgCO₃に鉱物化
FIG. M2 · SEM of fly ash before and after carbonationSEM fly ash sebelum dan sesudah karbonasi炭酸化前後のフライアッシュSEM
FIG. M3 · Fresh vs. carbonated ashAbu segar vs. terkarbonasi未処理灰と炭酸化灰
FIG. M4 · Coal fly ash stock for experimentsStok fly ash batubara untuk eksperimen実験用石炭フライアッシュ
Desilication & integrationDesilikasi & integrasi脱シリカと統合プロセス

Unlocking more calcium, closing the solvent loopMembuka lebih banyak kalsium, menutup siklus pelarutより多くのカルシウムを活用し、吸収液を循環

Silica and alumina shell the reactive calcium in fly ash. Alkaline desilication (NaOH, KOH; 15–25%, around 100 °C, 60–120 min) dissolves SiO₂ while Ca and Fe are enriched, measured by XRF over time. A KOH absorber then captures CO₂ as K₂CO₃, which the treated ash converts to CaCO₃ while regenerating KOH. The scheme is evaluated as a full plant with by-product valorization and carbon-credit scenarios.Silika dan alumina menyelubungi kalsium reaktif pada fly ash. Desilikasi alkali (NaOH, KOH; 15–25%, sekitar 100 °C, 60–120 menit) melarutkan SiO₂ sementara Ca dan Fe meningkat, diukur dengan XRF terhadap waktu. Absorber KOH kemudian menangkap CO₂ sebagai K₂CO₃, yang oleh abu terolah diubah menjadi CaCO₃ sambil meregenerasi KOH. Skema ini dievaluasi sebagai pabrik utuh dengan valorisasi produk samping dan skenario kredit karbon.フライアッシュ中の反応性カルシウムはシリカとアルミナに覆われています。アルカリ脱シリカ(NaOH・KOH、15–25%、約100 °C、60–120分)でSiO₂を溶解し、CaとFeが濃縮される様子をXRFで経時測定します。KOH吸収塔でCO₂をK₂CO₃として回収し、処理灰がこれをCaCO₃に変換してKOHを再生します。副産物の価値化とカーボンクレジットを含め、プラント全体として評価します。

FIG. M5 · KOH absorption integrated with fly ash mineral carbonationAbsorpsi KOH terintegrasi karbonasi mineral fly ashKOH吸収とフライアッシュ鉱物炭酸化の統合
FIG. M6 · SiO₂ and Al₂O₃ dissolution vs. temperaturePelarutan SiO₂ dan Al₂O₃ vs. temperatur温度とSiO₂・Al₂O₃溶出率
FIG. M7 · Bench absorption reactorReaktor absorpsi skala labベンチ吸収反応器
FIG. M8 · Process flow with regeneration loopsDiagram alir proses dengan siklus regenerasi再生ループを含むプロセスフロー
Calcium loopingCalcium loopingカルシウムルーピング

CaO ⇄ CaCO₃ for cement and solar plantsCaO ⇄ CaCO₃ untuk semen dan pembangkit suryaセメント・太陽熱プラントのためのCaO ⇄ CaCO₃

In calcium looping, CaO captures CO₂ in a carbonator and releases it as a concentrated stream in a calciner. We study how particle size and gas concentration change carbonation, how morphology evolves over cycles, and how natural limestone sorbents perform when the calciner is driven by concentrated solar heat.Pada calcium looping, CaO menangkap CO₂ di carbonator dan melepaskannya sebagai aliran pekat di calciner. Kami meneliti pengaruh ukuran partikel dan konsentrasi gas terhadap karbonasi, perubahan morfologi selama siklus, dan kinerja sorben batu kapur alami saat calciner digerakkan panas surya terkonsentrasi.カルシウムルーピングでは、CaOが炭酸化炉でCO₂を吸収し、焼成炉で高濃度CO₂として放出します。粒径とガス濃度が炭酸化に与える影響、サイクルに伴う形態変化、集光太陽熱で焼成炉を駆動する場合の天然石灰石吸収材の性能を研究しています。

FIG. M9 · Carbonator–calciner loopSiklus carbonator–calciner炭酸化炉・焼成炉ループ
FIG. M10 · Sorbent morphology after carbonationMorfologi sorben setelah karbonasi炭酸化後の吸収材形態
PeopleAnggotaメンバー

Researchers in this themePeneliti di tema iniこのテーマの研究者

OutputLuaran成果

Selected publicationsPublikasi terpilih主な論文

FundingPendanaan研究資金

Related research projectsProyek riset terkait関連研究課題

ThesesTesis学位論文

Recent student thesesTesis mahasiswa terbaru最近の学位論文

Interested in this theme?Tertarik dengan tema ini?このテーマに興味がありますか?

See example topics for students, or talk to us about a joint project.Lihat contoh topik untuk mahasiswa, atau diskusikan proyek bersama.学生向けテーマ例を見る、または共同研究をご相談ください。