Japan
Published: 一 月 20, 2026
碳捕集 可持續(xù)性
點燃激情：NGK 火花塞株式會社更名為 Niterra 株式會社
Niterra 株式會社 (Niterra)，前身為 NGK 火花塞株式會社，于 1936 年在日本愛知縣名古屋市成立，總部至今仍設(shè)于此處。公司首任社長江副孫右衛(wèi)門 (Magoemon Ezoe) 先生，推動將日本特色材料陶瓷應(yīng)用于火花塞產(chǎn)品。在此基礎(chǔ)上，公司發(fā)展成為內(nèi)燃機火花塞領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者。多年來，Niterra 依托陶瓷材料實現(xiàn)多項創(chuàng)新成果的商業(yè)化，包括陶瓷集成電路封裝、超聲波轉(zhuǎn)換器、汽車氧傳感器以及靜電卡盤等，不斷拓展技術(shù)和業(yè)務(wù)版圖。如今，公司的核心競爭力涵蓋陶瓷材料技術(shù)、全球業(yè)務(wù)平臺及傳感技術(shù)。
圖 1: Niterra 公司 logo
圖 2: 本項目選用的多氣體探頭 MGP261，可實現(xiàn)對二氧化碳、甲烷和露點的在線測量。
2023 年，公司通過變更英文名稱進行品牌重塑，更名為“Niterra Group”，并確立了“成為點亮全球環(huán)境的企業(yè)”這一使命。公司致力于應(yīng)對全球性課題，構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的社會。截至 2025 年 3 月，Niterra 在日本國內(nèi)擁有 31 家基地，在海外擁有 62 家基地，員工總數(shù)達 15,644 人。集團正圍繞“環(huán)境和能源”、“移動出行”和“半導(dǎo)體”三大核心領(lǐng)域加速發(fā)展。
圖 3: Regional CCU™ 布局 (來源: Niterra Co., Ltd., 維薩拉譯)
“REGIONAL CCU™”：研發(fā)過程對測量儀表有哪些要求？
作為其環(huán)境和能源戰(zhàn)略的一環(huán)，Niterra 正在推進“Regional CCU™ *”——旨在將區(qū)域內(nèi)的二氧化碳排放量降至近零水平。該項目通過多種技術(shù)捕獲工廠產(chǎn)生的二氧化碳，并在當(dāng)?shù)剡M行再利用。利用固體氧化物電解技術(shù) (SOEC) 制氫，再通過甲烷化反應(yīng)合成電子甲烷燃料，供工廠使用。這種獨具特色的碳循環(huán)模式，結(jié)合區(qū)域產(chǎn)業(yè)特點，用以解決社會和環(huán)境問題。目前，該項目正通過與愛知縣蒲郡市的當(dāng)?shù)仄髽I(yè)和市政部門合作推進。
*CCU：二氧化碳捕集與利用
在研發(fā) Regional CCU™ 的核心技術(shù)之一——二氧化碳捕集系統(tǒng)時，Niterra 使用了維薩拉公司的二氧化碳測量儀表，其中包括 MGP 系列。該系統(tǒng)面向工業(yè)爐、鍋爐等中小型排放源，采用真空變壓吸附技術(shù) (VPSA)，每小時可處理 64 標(biāo)準(zhǔn)立方米廢氣，二氧化碳回收率超過 90%。項目研發(fā)始于 2021 年 10 月，目前已進入商業(yè)化設(shè)計階段，計劃于 2027 年推向市場。
能源事業(yè)部碳循環(huán)開發(fā)部高級工程師高橋翔太表示：“高精度的二氧化碳測量至關(guān)重要。以往的設(shè)備存在諸多難題，例如需要對樣氣進行干燥處理、長期穩(wěn)定性不足，并且需要龐大、復(fù)雜且成本高昂的配套系統(tǒng)。而維薩拉的 MGP261 幫助我們解決了這些關(guān)鍵問題。”
MGP261 是一款采用維薩拉 NDIR CARBOCAP® 傳感器的緊湊型多氣體探頭，可實現(xiàn)對二氧化碳、甲烷和露點的在線測量。其主要特性包括：
圖 4: CARBOCAP 基本結(jié)構(gòu)
•支持同時測量 0 - 100% 濃度的二氧化碳和甲烷，并在 -10 至 +60°C 范圍內(nèi)進行露點監(jiān)測
•在線安裝
•無需氣體采樣或干燥
•幾乎無需維護；無需每日校準(zhǔn)
•MEMS Microglow 紅外光源，使用壽命超過15 年
•可調(diào)諧光學(xué)濾波器，無活動部件
•長期穩(wěn)定性，自動校準(zhǔn)
•經(jīng)認證可在爆炸性環(huán)境中使用
“在二氧化碳捕集系統(tǒng)的開發(fā)過程中，我們最初考察的多款二氧化碳測量儀表都存在這樣那樣的問題，尤其是在除濕處理和長期穩(wěn)定性方面。當(dāng)時能夠解決這些難題的測量方案，都需要配備結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜、規(guī)模較大的輔助設(shè)備，且成本高昂。借助維薩拉的 MGP261，我們成功攻克了這些核心難題。”
高橋翔太：能源事業(yè)部碳循環(huán)開發(fā)部高級工程師
圖 5: 測試中的二氧化碳捕集系統(tǒng)
“我們需要原始、連續(xù)的二氧化碳數(shù)據(jù)，以實時監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部的變化——包括發(fā)生的時間和位置。無需氣體預(yù)處理的實時測量至關(guān)重要。MGP261 提供了一個簡單的解決方案。它可靠、低維護、易操作，有效降低了成本，也讓測量區(qū)域的擴展變得更加簡便，”高橋指出，“同時，它還能將實時二氧化碳濃度數(shù)據(jù)直接接入系統(tǒng)控制，實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化。”
吸收塔、緩沖罐以及整體系統(tǒng)應(yīng)采用何種尺寸與結(jié)構(gòu)？為確定合理的商業(yè)化設(shè)計方案，在測試系統(tǒng)的關(guān)鍵點位獲取精準(zhǔn)、連續(xù)的氣體數(shù)據(jù)至關(guān)重要。MGP261 不僅滿足這些要求，其甲烷測量功能還為甲烷化單元的研發(fā)提供了支持。
從研發(fā)到部署：測量儀表助力項目實現(xiàn)
“我們的目標(biāo)是打造結(jié)構(gòu)緊湊、性價比高的二氧化碳捕集系統(tǒng)，使其不僅適用于大型企業(yè)，也能為中小企業(yè)所用——這正是我們‘Regional CCU’愿景的核心所在。”梶谷雅弘，能源事業(yè)部碳循環(huán)開發(fā)部部長說道。
“展望未來，碳信用額交易將對數(shù)據(jù)透明度提出更高要求，我們認為，排放端的實際測量值將變得愈發(fā)重要。基于這一判斷，結(jié)構(gòu)簡化、可實現(xiàn)高精度、長期穩(wěn)定連續(xù)測量原始二氧化碳數(shù)據(jù)的 MGP241，有望成為二氧化碳捕集工藝中不可或缺的選擇。”
梶谷雅弘，能源事業(yè)部碳循環(huán)開發(fā)部部長
圖 6: MGP261 在演示測試期間連接至二氧化碳捕集系統(tǒng)（采用流通適配器選項進行連接）
2024 年，維薩拉推出了 MGP241，這是一款專用于二氧化碳和露點測量的多氣體探頭。該產(chǎn)品省去了甲烷感應(yīng)和防爆功能，實現(xiàn)了更低的成本、更緊湊的設(shè)計，非常適合對回收后濃度為 90–100% 的二氧化碳進行測量。憑借性能和易用性的結(jié)合，MGP241 成為一種理想方案，讓系統(tǒng)內(nèi)二氧化碳的連續(xù)監(jiān)測變得更加簡便。
圖 7: 該系統(tǒng)基本布局
“目前，溫室氣體排放量通常采用理論值計算：即用輸入端的燃料消耗量乘以排放因子來核算。但隨著碳信用額交易朝著更透明的方向發(fā)展，我們認為輸出端的實際測量值將變得愈發(fā)重要。基于這一趨勢，結(jié)構(gòu)簡潔、能夠高精度、長期穩(wěn)定連續(xù)測量原始二氧化碳數(shù)據(jù)的 MGP241，有望成為二氧化碳捕集工藝中不可或缺的解決方案。”梶谷先生表示。
他補充道，要推動脫碳技術(shù)的普及，最大限度降低全生命周期成本（包括初始投資和運營成本）至關(guān)重要。他對維薩拉的支持給予高度評價：“本地團隊和全球團隊緊密協(xié)作，響應(yīng)非常迅速。盡管是一家跨國企業(yè)，他們的本地化文檔和技術(shù)支持都十分出色。”
除了 MGP261 和 MGP241 外，Niterra 還使用維薩拉的 GMP 系列用于低濃度二氧化碳監(jiān)測，以及 DMP 系列用于露點監(jiān)測。依托近 90 年的創(chuàng)新積淀，維薩拉以可靠儀表和專業(yè)協(xié)作，為該項目提供有力支持，助力 Niterra 實現(xiàn)碳循環(huán)目標(biāo)。
多氣體探頭 MGP241 的關(guān)鍵特性
•CARBOCAP® 非色散紅外 (NDIR) 傳感器
•支持同時在線測量二氧化碳和露點
•直接在線安裝至工藝管道，實現(xiàn)連續(xù)測量
•在日常運行中免維護
圖 8: 2024 年推出的用于二氧化碳和露點同步測量的 CCUS 應(yīng)用多氣體探頭 MGP241 與 MGP261 的尺寸對比。
圖 9: 輕便、設(shè)計緊湊的 MGP241