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维萨拉|Regional CCU:Niterra 开创性脱碳计划,依托二氧化碳测量技术驱动

2026/2/25 15:12:06

 

  Japan

  Published: 一 月 20, 2026

  碳捕集 可持续性

  点燃激情:NGK 火花塞株式会社更名为 Niterra 株式会社

  Niterra 株式会社 (Niterra),前身为 NGK 火花塞株式会社,于 1936 年在日本爱知县名古屋市成立,总部至今仍设于此处。公司首任社长江副孙右卫门 (Magoemon Ezoe) 先生,推动将日本特色材料陶瓷应用于火花塞产品。在此基础上,公司发展成为内燃机火花塞领域的全球领导者。多年来,Niterra 依托陶瓷材料实现多项创新成果的商业化,包括陶瓷集成电路封装、超声波转换器、汽车氧传感器以及静电卡盘等,不断拓展技术和业务版图。如今,公司的核心竞争力涵盖陶瓷材料技术、全球业务平台及传感技术。

  图 1: Niterra 公司 logo

  图 2: 本项目选用的多气体探头 MGP261,可实现对二氧化碳、甲烷和露点的在线测量。

  2023 年,公司通过变更英文名称进行品牌重塑,更名为“Niterra Group”,并确立了“成为点亮全球环境的企业”这一使命。公司致力于应对全球性课题,构建可持续发展的社会。截至 2025 年 3 月,Niterra 在日本国内拥有 31 家基地,在海外拥有 62 家基地,员工总数达 15,644 人。集团正围绕“环境和能源”、“移动出行”和“半导体”三大核心领域加速发展。

 

  图 3: Regional CCU™ 布局 (来源: Niterra Co., Ltd., 维萨拉译)

  “REGIONAL CCU™”:研发过程对测量仪表有哪些要求?

  作为其环境和能源战略的一环,Niterra 正在推进“Regional CCU™ *”——旨在将区域内的二氧化碳排放量降至近零水平。该项目通过多种技术捕获工厂产生的二氧化碳,并在当地进行再利用。利用固体氧化物电解技术 (SOEC) 制氢,再通过甲烷化反应合成电子甲烷燃料,供工厂使用。这种独具特色的碳循环模式,结合区域产业特点,用以解决社会和环境问题。目前,该项目正通过与爱知县蒲郡市的当地企业和市政部门合作推进。

  *CCU:二氧化碳捕集与利用

  在研发 Regional CCU™ 的核心技术之一——二氧化碳捕集系统时,Niterra 使用了维萨拉公司的二氧化碳测量仪表,其中包括 MGP 系列。该系统面向工业炉、锅炉等中小型排放源,采用真空变压吸附技术 (VPSA),每小时可处理 64 标准立方米废气,二氧化碳回收率超过 90%。项目研发始于 2021 年 10 月,目前已进入商业化设计阶段,计划于 2027 年推向市场。

  能源事业部碳循环开发部高级工程师高桥翔太表示:“高精度的二氧化碳测量至关重要。以往的设备存在诸多难题,例如需要对样气进行干燥处理、长期稳定性不足,并且需要庞大、复杂且成本高昂的配套系统。而维萨拉的 MGP261 帮助我们解决了这些关键问题。”

  MGP261 是一款采用维萨拉 NDIR CARBOCAP® 传感器的紧凑型多气体探头,可实现对二氧化碳、甲烷和露点的在线测量。其主要特性包括:

  图 4: CARBOCAP 基本结构

  •支持同时测量 0 - 100% 浓度的二氧化碳和甲烷,并在 -10 至 +60°C 范围内进行露点监测

  •在线安装

  •无需气体采样或干燥

  •几乎无需维护;无需每日校准

  •MEMS Microglow 红外光源,使用寿命超过15 年

  •可调谐光学滤波器,无活动部件

  •长期稳定性,自动校准

  •经认证可在爆炸性环境中使用

  “在二氧化碳捕集系统的开发过程中,我们最初考察的多款二氧化碳测量仪表都存在这样那样的问题,尤其是在除湿处理和长期稳定性方面。当时能够解决这些难题的测量方案,都需要配备结构相对复杂、规模较大的辅助设备,且成本高昂。借助维萨拉的 MGP261,我们成功攻克了这些核心难题。”

  高桥翔太:能源事业部碳循环开发部高级工程师

  图 5: 测试中的二氧化碳捕集系统

  “我们需要原始、连续的二氧化碳数据,以实时监测系统内部的变化——包括发生的时间和位置。无需气体预处理的实时测量至关重要。MGP261 提供了一个简单的解决方案。它可靠、低维护、易操作,有效降低了成本,也让测量区域的扩展变得更加简便,”高桥指出,“同时,它还能将实时二氧化碳浓度数据直接接入系统控制,实现系统优化。”

  吸收塔、缓冲罐以及整体系统应采用何种尺寸与结构?为确定合理的商业化设计方案,在测试系统的关键点位获取精准、连续的气体数据至关重要。MGP261 不仅满足这些要求,其甲烷测量功能还为甲烷化单元的研发提供了支持。

  从研发到部署:测量仪表助力项目实现

  “我们的目标是打造结构紧凑、性价比高的二氧化碳捕集系统,使其不仅适用于大型企业,也能为中小企业所用——这正是我们‘Regional CCU’愿景的核心所在。”梶谷雅弘,能源事业部碳循环开发部部长说道。

  “展望未来,碳信用额交易将对数据透明度提出更高要求,我们认为,排放端的实际测量值将变得愈发重要。基于这一判断,结构简化、可实现高精度、长期稳定连续测量原始二氧化碳数据的 MGP241,有望成为二氧化碳捕集工艺中不可或缺的选择。”

  梶谷雅弘,能源事业部碳循环开发部部长

 

  图 6: MGP261 在演示测试期间连接至二氧化碳捕集系统(采用流通适配器选项进行连接)

  2024 年,维萨拉推出了 MGP241,这是一款专用于二氧化碳和露点测量的多气体探头。该产品省去了甲烷感应和防爆功能,实现了更低的成本、更紧凑的设计,非常适合对回收后浓度为 90–100% 的二氧化碳进行测量。凭借性能和易用性的结合,MGP241 成为一种理想方案,让系统内二氧化碳的连续监测变得更加简便。

  图 7: 该系统基本布局

  “目前,温室气体排放量通常采用理论值计算:即用输入端的燃料消耗量乘以排放因子来核算。但随着碳信用额交易朝着更透明的方向发展,我们认为输出端的实际测量值将变得愈发重要。基于这一趋势,结构简洁、能够高精度、长期稳定连续测量原始二氧化碳数据的 MGP241,有望成为二氧化碳捕集工艺中不可或缺的解决方案。”梶谷先生表示。

  他补充道,要推动脱碳技术的普及,最大限度降低全生命周期成本(包括初始投资和运营成本)至关重要。他对维萨拉的支持给予高度评价:“本地团队和全球团队紧密协作,响应非常迅速。尽管是一家跨国企业,他们的本地化文档和技术支持都十分出色。”

  除了 MGP261 和 MGP241 外,Niterra 还使用维萨拉的 GMP 系列用于低浓度二氧化碳监测,以及 DMP 系列用于露点监测。依托近 90 年的创新积淀,维萨拉以可靠仪表和专业协作,为该项目提供有力支持,助力 Niterra 实现碳循环目标。

  多气体探头 MGP241 的关键特性

  •CARBOCAP® 非色散红外 (NDIR) 传感器

  •支持同时在线测量二氧化碳和露点

  •直接在线安装至工艺管道,实现连续测量

  •在日常运行中免维护

 

  图 8: 2024 年推出的用于二氧化碳和露点同步测量的 CCUS 应用多气体探头 MGP241 与 MGP261 的尺寸对比。

  图 9: 轻便、设计紧凑的 MGP241

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