OOYOO创新的CO₂分离膜技术，因测量助力正加速迈向商业化

用膜技术塑造二氧化碳捕集的未来：京都大学深科技初创企业 OOYOO

极端高温、暴雨、干旱和野火——气候变化的影响如今在全球范围内被观察并认知。虽然各国政府和企业正面临着日益增长的减少温室气体排放的压力，但许多难以减排的行业依然存在，包括水泥、石灰、钢铁、化工、工艺排放，以及垃圾焚烧发电厂的烟气。因此，对能够大规模且以更低成本部署的二氧化碳捕集技术的需求比以往任何时候都更为强烈。

OOYOO有限公司正利用其膜分离技术应对这一挑战。OOYOO 成立于 2020 年，依托于京都大学综合细胞材料科学研究所（iCeMS）Easan Sivaniah 教授的研究，是一家深科技初创公司，专注于开发高性能聚合物气体分离膜，适用于多种气体分离工艺。

“OOYOO 这个名字本身没有特定含义，”OOYOO 代表董事兼首席执行官大谷翔吾解释道。“这意味着它有成为任何事物的潜力。”同理，我们的分离膜有望用于多种气体、不同位置和不同规模。

OOYOO目前正将这项技术应用于当今世界最紧迫的挑战之一——二氧化碳的分离与捕集。凭借其膜的高选择性和高渗透性，公司迄今已筹集了超过20亿日元的资金，其中包括公共资金。

截至 2026 年 10 月，OOYOO 正在鸟取县的一家生物质发电厂进行二氧化碳捕集示范，日捕集能力为 100 公斤，并计划在 2026 年内将系统扩大至每日约一吨。

为什么选择膜？与胺吸收相比的优点

OOYOO 旨在成为全球膜分离技术提供商和 CCUS 的关键推动者，不仅服务于中小型排放源，也服务于大型应用。 

胺法吸收是较为成熟的二氧化碳捕集技术之一。在该过程中，CO₂在吸收塔与胺溶液发生化学反应，然后通过加热溶液在再生塔中将其释放出来。 

该技术经过长期验证，适用于处理大量烟气体，并能实现高CO₂捕集率和高纯度。然而，该工艺需要热量和蒸汽，且相关设备（通常包括吸收器、再生器和换热器）需要占用大量的安装空间。特别是对于中小型排放源，资本和运营成本也可能变得相对沉重。

膜分离为解决这些挑战提供了一种途径。与依赖化学反应的方法不同，膜分离根据分压差异选择性地使二氧化碳透过膜。不需要再生热量。基本系统还可以打包成简单、紧凑的模块，根据所需容量进行添加或移去，从而实现高度灵活的模块化方案。

然而，膜分离本身尚处于发展阶段。挑战包括 CO₂ 的选择性、渗透性、可扩展性、对多种烟气成分的耐久性，以及可制造性。关键不仅在于开发高性能膜材料，还要将其转化为商业化可扩展的CO₂捕集系统。

OOYOO 的膜技术通过多种聚合物的结合实现了其性能。它成功解决了高渗透性与高选择性之间的固有权衡，使二氧化碳捕集系统更为高效和紧凑。同时，这些膜基于市售聚合物，使大规模生产成为可能。

“膜分离技术占地面积小，是其显著优势。我们的膜在不断进化，我们可以让系统变得更小。 

膜分离还无需热能，因此适用于未来日益电气化的社会。它不使用化学品，可灵活适应快速变化的发电负载，并且不释放有害化学物质。因此，它具有环保特性，几乎可以安装在任何地方。”

小谷将吾，OOYOO有限公司代表董事兼首席执行官

OOYOO表示，这种由京都大学Easan Sivaniah教授的技术开发的膜，实现了高性能。公司以大规模生产为目标开发技术，并且在保持高性能的同时，已经达到了接近商业化的阶段。

截至2026年10月，OOYOO正在针对城市燃气锅炉和废弃物焚烧炉等应用进行示范，迈向更大规模系统和商业化。其中一个项目是在鸟取县一家生物质发电厂从燃烧烟气中回收二氧化碳。

“无论是市面上的CO₂传感器和分析仪，还是我们自有的测量设备，都存在同样的问题：湿度干扰。它们都无法解决这个问题。”

Ralph Nasara，首席技术官，OOYOO有限公司

测量挑战：膜性能的验证

准确可靠的二氧化碳测量对于验证膜性能至关重要。然而，这对 OOYOO 来说却成了一个意外耗时的挑战。 公司最初测试了市售的 CO₂ 传感器和分析仪，以及内部开发的非漫射红外测量设备。然而，这些都无法克服湿度干扰的问题。

燃烧烟气含有大量的湿度，其中气体成分较高。因此，传统气体分析仪通常需要进行采样预处理，如冷却和除湿。这带来了若干缺点：响应延迟、二氧化碳溶解到冷凝水中、额外的采样系统工程和安装，以及维护需求增加。

因此，OOYOO选择了维萨拉 MGP241。这是OOYOO评估的唯一能够直接在线测量湿气体且无需预处理的方案。MGP241 是一种专为二氧化碳捕集应用开发的多气体探头。其稳定的CARBOCAP®传感器能够实现二氧化碳和湿度的同时在线测量。

其主要特点包括：

OOYOO 在其分离膜系统的进料侧、渗透侧和保留侧均安装了 MGP241探头，从而能够根据二氧化碳浓度实时评估膜的性能。

从开发到实际部署：测量数据助力迈向新阶段

测得的二氧化碳回收率是验证其与设计和模拟数值一致性的重要手段。消除对预处理系统的需求还在安装占地面积、初始投资、维护频率和响应时间等方面带来了收益。 

这些测量数据的价值不仅限于开发阶段。在实际工厂部署膜模块后，实时测量数据还可以支持：

• 捕集二氧化碳的质量保证
• 模块状态监测
• 膜降解或异常检测
• 回收CO₂量的计算

所有这些应用都依赖于准确且可靠的测量。

截至2026年10月，OOYOO正推进在鸟取县建设日处理一吨的示范系统，并计划在2026财年实现其气体分离膜及膜模块的商业化。OOYOO已推出100KPD紧凑型二氧化碳捕集单元，该装置可在约5平方米的占地面积内每天捕集100公斤二氧化碳。

为进一步加速该技术的采用，OOYOO 还在开发一款紧凑型套件，集成 MGP241，实现二氧化碳测量和捕集功能。该套件集成了泵、阀门、流量计和排水系统，只需连接至排放源，即可快速、轻松地开始 CO₂ 测量和捕集实验。 

通过远程监测收集并分析数据，评估二氧化碳捕集的可行性并计算所需的膜模块规范。OOYOO 还在考虑包括销售和租赁服务在内的商业模式，以提升系统对用户的便利性和可及性。

OOYOO 致力于通过其专有的膜分离技术，推动 CO₂ 捕集市场的变革。将这项技术转化为可靠的商业解决方案，需要将持续的技术改进与能够客观验证性能和结果的测量相结合。维萨拉将继续利用 MGP241 及其他测量解决方案为 OOYOO 的工作提供支持。

“可靠的测量对于二氧化碳捕集至关重要。像维萨拉在线探头这样低成本、简单且可靠的测量方案，是我们应对从烟气中捕集二氧化碳这一挑战性任务时的理性选择。”

大谷将吾，OOYOO有限公司代表董事兼首席执行官

MGP241 主要特点

• 基于非色散红外（NDIR）吸收的 CARBOCAP® 非色散红外 (NDIR) 传感器
• 二氧化碳和露点的同时测量
  • CO₂浓度：0…100 vol-%
  • H₂O浓度：0…25 vol-%*
  • 露点：-10…+60 °C
• 可直接插入工艺管道的在线连续测量
• 日常使用免维护运行