膜分離法は、圧力差によって分離膜の供給側から透過側へCO₂を透過・分離する分離法です。

　RITEと住友化学株式会社が組合員である次世代型膜モジュール技術研究組合（MGM組合）では、高密度のアミノ基を有するポリアミドアミンデンドリマー（中心から規則的に分岐した構造を持つ樹状高分子）を用いた新規な高分子系材料が優れたCO₂とH₂の分離性能を有することを見出し、このデンドリマーと架橋型高分子材料の分離機能層を有する複合膜(分子ゲート膜)の開発を行ってきました。分子ゲート膜の概念図を示します。

　透過機構としては、加湿条件で、膜中に取り込まれたCO₂が膜中のアミノ基とカルバメートや重炭酸イオンを形成し、分子サイズの小さなH₂の透過を阻害することで、従来のCO₂分離膜では分離が難しかったCO₂とH₂を効率良く分離できると考えています。また、高圧条件への適用のために、ポリビニルアルコール（PVA）系の架橋高分子マトリクスを使用し、十分な耐圧性を有する膜材料を開発しました。

　MGM組合では、高圧でのCO₂/H₂分離プロセス（圧力差：2-4 MPa）であるCO₂分離回収型石炭ガス化複合発電（IGCC）プロセスやCO₂回収型小型中圧水素製造装置への適用を目的としたCO₂分子ゲート膜の開発を行ってきました。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ａ）ＩＧＣＣ

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）水素製造プラント

　2024年度からは三菱化工機株式会社と共同で、CO₂回収型小型中圧水素製造装置の実用化に向けた研究開発を始めました。