出光興産 風力発電の長寿命化、潤滑剤設計がNEDO事業に

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2020年9月24日

 出光興産はこのほど、同社が提案する「風力発電機の長寿命化に向けたマルチスケールトライボ解析・実験による最適潤滑剤設計」が、NEDOの助成事業として採択されたと発表した。

 潤滑剤の性能(耐摩耗性・長期安定性)向上を図り、洋上風車の軸受や歯車で使用する潤滑剤の平均交換頻度を現状の5年から15年へと3倍に延長することで、機械の長寿命化を実現する新技術開発を行う。なお、事業期間は、2020~2022年度の3年間。

 NEDOの「風力発電等技術研究開発/風力発電高度実用化研究開発/風車運用・維持管理技術高度化研究開発」事業では、日本の洋上風力発電の導入拡大に向け、国内風車のダウンタイムと運転維持コストの低減、さらに発電量向上を目指した技術開発を行うことで発電コスト低減を目指すもの。今回の事業では、洋上風車の運転維持コストを低減する各コア技術の開発を目的とする。

 同社は、「風車運用・維持管理技術高度化研究開発」事業の中で、兵庫県立大学および岡山大学と協働し新技術開発として、洋上風車の軸受や歯車のメンテナンスフリー化に寄与する潤滑剤の最適な分子構造の創出と実証を行う。

 新技術開発は、これまで潤滑剤開発で培ってきた基材最適化技術・評価方法をベースにし、そこに兵庫県立大学のシミュレーション技術とMI(マテリアルズインフォマティクス)技術を駆使したスーパーコンピューターによる大規模実証計算を利用。データに基づく理論的根拠による最適な基材の分子構造や潤滑剤の組成を予測する。基材候補には、両大学で開発した、摩擦・摩耗の低減に寄与する複数の新材料(トライボナノマテリアル添加剤)も対象に加える。

 出光興産は、これまでも技術立脚型のグローバル潤滑油メーカーとして新しい価値創造に取り組んできた。今回の採択を受け、洋上風力発電の導入拡大に向けた日本発の新技術開発をさらに推進する考えだ。

NEDO実証事業 体制図
NEDO実証事業 体制図

 

出光興産 PVモジュールリサイクル技術、NEDO事業に

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2020年8月28日

 出光興産はこのほど、NEDOが実施する「太陽光発電主力電源化推進技術開発/太陽光発電の長期安定電源化技術開発」事業について、100%子会社のソーラーフロンティアが提案する「結晶シリコン及びCIS太陽電池モジュールの低環境負荷マテリアルリサイクル技術実証」が共同研究事業として採択されたと発表した。

パネルセパレータ処理後のCIS薄膜太陽電池モジュール
パネルセパレータ処理後のCIS薄膜太陽電池モジュール

 使用済み太陽電池(PV)モジュールは、2030年代から急激に増加することが予想されている。こうした背景から、ソーラーフロンティアでは、低コストかつ環境負荷の低いリサイクル技術の確立が重要であると捉え、継続的にCIS薄膜太陽電池モジュールのリサイクル技術開発を進めてきた。

 昨年度に取り組んだ、NEDOとの共同研究事業では、これまでの研究開発や技術実証で確立した低コスト分解処理技術をベースとして、CIS薄膜太陽電池モジュールの全ての部材に関するリサイクル用途を明確にし、マテリアルリサイクル(MR)率を約90%まで向上させるめどをつけた。

 今回、採択されたNEDOとの共同研究事業では、昨年度の研究開発で確立した技術を、より低コストで環境負荷の低いリサイクル技術へと進化させていく。

 具体的には、4年間(2020~2023年度)で、CIS薄膜太陽電池に加えて、結晶シリコン系太陽電池のリサイクル技術開発にも取り組み、分離処理コストをCIS薄膜太陽電池、結晶シリコン系太陽電池を問わず3円/W以下、MR率を90%以上とすることを目指す。

 同社の生産拠点である国富工場(宮崎県)に、市販サイズのモジュールを処理する実証プラントを構築し、最終年度までには目標としたリサイクル技術を連続運転により実証する予定。同研究開発では宮崎県工業技術センターや宮崎大学とも協働することで、リサイクル技術の開発をさらに加速させる。

 出光興産は中期経営計画の中で、重点課題の1つである「次世代事業の創出」の主な取り組みにサーキュラービジネスを掲げ、その一環としてPVモジュールのリサイクル技術開発を推進している。この計画の下、ソーラーフロンティアはリサイクル市場の拡大に備え、より低コストかつ環境負荷の低いリサイクル技術開発を行い、主力電源としての太陽光発電のさらなる普及拡大と持続可能な社会の実現に向けて貢献していく考えだ。

ソーラーフロンティア NEDO実証事業の概要
ソーラーフロンティア NEDO実証事業の概要

宇部興産 複合プラ高度分離技術開発がNEDO事業に採択

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2020年8月7日

 宇部興産はこのほど、名古屋大学と共同で、NEDOの「廃プラスチックを効率的に化学品原料として活用するためのケミカルリサイクル技術の開発」委託事業の公募に対し、「複合プラスチックの高度分離技術開発」を提案し採択されたと発表した。なお同事業の委託期間は2020年度末まで。

 今回採択された技術は、包装用多層フィルムなどに代表される複合プラ製品を成分別に分離するもの。同技術により複合プラスチック廃棄物から単一のプラスチックを得て再生するマテリアルリサイクル技術の開発を目指す。

 また、採択された技術は、低エネルギーかつ安価なコストで成分を分離できる可能性があり、革新的なリサイクル技術として資源使用量や温室効果ガス(GHG)排出量の削減に高い効果が期待される。

 今回の事業採択を受け、新規分離技術の開発を産学の協働により加速するとともに、社会実装を見据え対象となる廃棄物の調査と処理プロセス適用時のLCA(ライフ・サイクル・アセスメント)評価を行っていく。

 宇部興産グループは、「UBEグループ環境ビジョン2050」を定め、自然と調和した企業活動の推進に取り組み、2050年までにGHG排出量の80%削減を目指している。また、中期経営計画の基本方針の1つとして「資源・エネルギー・地球環境問題への対応と貢献」を掲げており、さらなるGHG排出量の削減や、環境負荷低減に貢献する新たな技術・製品の創出と拡大に取り組んでいく考えだ。

出光興産 太陽電池の開発2件がNEDO事業に採択

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2020年8月7日

 出光興産はこのほど、同社が提案する「フィルム型超軽量モジュール太陽電池の開発(重量制約のある屋根向け)」および「移動体用太陽電池の研究開発」の2件が、NEDOの「太陽光発電主力電源化推進技術開発/太陽光発電の新市場創造技術開発」事業の共同研究事業として採択されたと発表した。事業期間は、2件とも5年間(2020~2024年度)。

 NEDOの「太陽光発電主力電源化推進技術開発/太陽光発電の新市場創造技術開発」事業は、太陽光発電の主力電源化推進を目的に従来の技術では太陽光発電の導入が進んでいない場所(重量制約のある屋根、建物壁面、移動体向けなど)に必要とされる性能を満たし、各市場の創出・拡大に資する技術開発を目指すもの。

 新技術開発は、100%子会社のソーラーフロンティアが生産・販売する「CIS太陽電池」(銅・インジウム・セレンを材料とする化合物系の太陽電池)の技術を応用する。

 出光興産はこれまでも次世代太陽電池の開発に取り組んできた。今回の事業採択を受け、太陽電池の設置場所拡大へ向けた新技術開発をさらに推進していく。

NEDO実証事業「移動体用太陽電池の研究開発」
NEDO実証事業「移動体用太陽電池の研究開発」

ユニチカ 有機溶剤回収の省エネ化開発がNEDOに採択

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2020年7月21日

 ユニチカはこのほど、長瀬産業と共同提案した「有機溶剤回収の省エネルギー化を目指した耐溶剤性分離膜プロセスの開発」が、新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の2020年度「戦略的省エネルギー技術革新プログラム/実用化開発」の助成事業に採択されたと発表した。実施期間は、2020年7月~2023年2月。両社のほかに、神戸大学とナガセテクノエンジニアリングが参画し、ユニチカが開発したナイロン中空糸ナノろ過膜「WINSEP NF」の実用化を目指す。

中空糸ナノろ過膜「WINSEP NF」モジュール
中空糸ナノろ過膜「WINSEP NF」モジュール

 有機溶剤の分離・濃縮に多用される蒸留法は、エネルギー消費の大きいプロセスのため、蒸留に由来するCO2排出量は国内化学産業のCO2排出量の40%に達し、日本のCO2排出量の約4%を占めている。蒸留に使うエネルギーを低減させる方法として、熱交換器による熱回収などがあるが、所要エネルギーを数割減らす程度で、抜本的な解決には至っていない。

 一方、膜分離法は相変化を伴わない分離法であり、蒸留法と比べ100分の1~1000分の1もの大幅な省エネ化が可能になる。しかし、海水淡水化などの水処理分野では広く実用化されているものの、水処理用の膜は耐溶剤性がなく、有機溶剤分離には利用できなかった。

中空糸膜分離の断面電子顕微鏡画像(左)と、表面緻密層の拡大
中空糸膜分離の断面電子顕微鏡画像(左)と、表面緻密層の拡大

 こうした中、ユニチカは耐溶剤性が高いナイロンに着目。研究を進めた結果、幅広い有機溶剤に耐性をもつナイロン中空糸ナノろ過膜「WINSEP NF」の開発に成功した。

 今回の助成事業では、同開発品の実用化へ向けて、長瀬産業らとの共同開発を進めていく。「WINSEP NF」の特長は、①均質かつ緻密な孔形成により高い強度をもつ②溶液中に溶解した分子量1000程度の物質も分離する③フェノール類、含ハロゲン系溶媒を除く幅広い有機溶剤に使用可能で、トルエン、酢酸エチル、メタノールなどの溶剤系で安定的に膜分離できる―ことが挙げられる。

 同開発品は、例えば電子産業、化学産業の分野で多量に排出される有機溶剤の回収再利用や、医薬・農薬産業の分野で生理活性物質を熱により失活させることなく濃縮したいといったニーズに応えられる可能性がある。幅広い有機溶剤で使用できることから、NEDO助成事業では具体的な用途を想定し、様々な分野での実用化に向けた研究開発を進めていく考えだ。

NEDO AIの社会実装に向け新研究テーマ3件を採択

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2020年7月17日

 NEDOはこのほど、人工知能(AI)技術の社会実装を進めるプロジェクトについて、機械学習の自動化などの開発期間の短縮と、容易な利用・導入を可能にするプラットフォームの構築を目的に、新たに3件の研究開発テーマを採択した。

 NEDOは2018年度から、「次世代人工知能・ロボットの中核となるインテグレート技術開発」プロジェクトを推進し、生産性や空間の移動分野でAI技術の社会実装を目指している。3年目となる今年度、AIの導入加速化技術として「自動機械学習による人工知能技術の導入加速に関する研究開発」と「オンサイト・ティーチングに基づく認識動作AIの簡易導入システム」の2件を採択。各テーマを通じ、機械学習機能の強化により様々な産業用途に合わせたネットワークモデルの構築を自動的に素早く行う技術や、AI導入作業の簡素化を目的に、繰り返し行う単純作業を知能ロボットに代替させるシステムの開発を図る。

 また、作業判断支援を行うAI技術としては、「最適な加工システムを構築するサイバーカットシステムを搭載した次世代研削盤の開発」の1件を採択。熟練者のもつ暗黙知をデータ化し、熟練者の感覚をマシン挙動と加工変化に置き換えて数値化することで、加工最適化を行えるAI技術を搭載した複数種類の研削盤を開発する。

 これらの研究開発テーマを推進する中で、次世代AI技術の導入期間の10分の1への短縮化を実証し、AI技術の適用領域拡大と人間の発想や創造を支援するプラットフォームの確立を目指す。さらに、短期目標の開発・テストを反復し、迅速に完成度を高めていくアジャイル型の開発手法を導入することで、AI技術の社会実装を加速させてグローバル市場への展開につなげていく考えだ。

 人間では管理できない一段上の生産性向上と平準化により、省エネルギー化やCO2排出削減効果なども期待されている。

NEDOとIHI バイオジェット燃料の国際認証を取得

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2020年6月19日

 NEDOとIHIはこのほど、微細藻類を使った「バイオジェット燃料生産技術開発事業」で確立した生産技術により、IHIが国際規格「ASTM D7566 Annex7」を取得したと発表した。これにより、同技術で生産されたバイオジェット燃料は、既存のジェット燃料と混合して民間航空機の運航に使用することが可能となり、航空機のCO2排出削減効果が期待される。

 世界的な温室効果ガス(GHG)削減活動の中、国際民間航空機関(ICAO)はCO2排出量の増加抑制目標を定め、日本でも再生可能な代替航空燃料の生産事業をはじめ、航空輸送に関わるCO2排出量削減技術の社会実装が喫緊の課題となっている。

 こうした中、両者はバイオジェット燃料生産技術に関し、増殖が速く油分の多い微細藻類(高速増殖型ボツリオコッカス)を大量培養し、その藻油からの燃料一貫製造プロセスの次世代技術開発事業を2017年度に開始。鹿児島県とタイ(サラブリー県)で培養事業化試験を進め、培養藻類を原料にバイオジェット燃料を製造した。

 今回承認された「ASTM D7566」規格は、国際的標準化・規格設定機関ASTMインターナショナルが定めるバイオジェット燃料の製造に関するもの。適合する燃料は、既存ジェット燃料のケロシンと同性状で、既存燃料と混合使用してもエンジンなどの航空機材や燃料供給設備などのインフラの改修が不要なドロップイン型燃料とされ、国内外の民間航空機の運航で使用可能となる。

 さらに「Annex7」は、微細藻類ボツリオコッカス・ブラウニーから生産した粗油を水素化処理して合成したバイオジェット燃料に関する新しい付帯規格で、微細藻類を単独原材料として明記した、非可食植物の大量培養によるジェット燃料製造規格である。

 両社は今後、バイオジェット燃料の早期事業化を目指し、燃料製造・供給のサプライチェーン構築を進め、バイオジェット燃料の生産拡大・普及を通じて航空分野のGHG排出量の一層の削減を目指す考えだ。また、本年中には、このバイオジェット燃料を利用した国内定期便での商用飛行デモフライトを予定している。

 

NEDO ビジネスモデルの変革によるDX実現を後押し

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2020年6月18日

 NEDOはこのほど、情報処理推進機構(IPA)が、企業の競争力を維持・強化するデジタルトランスフォーメーション(DX)の促進に向けて実態と課題を分析し、システム構築のあり方などをとりまとめた文書を公開した。あらゆる産業で、新たなデジタル技術を使ったスタートアップが登場し、ゲームチェンジが起こりつつある中、企業は競争力維持・強化のために、DXをスピーディーに進めることが求められている。

 国内企業は、DXを推進するデジタル部門の設置などに取り組み、システムの試作開発や実証実験などのプルーフオブコンセプト(PoC)への投資はするが、なかなか実際のビジネス変革にはつながっていない状況だ。

 NEDOが取り組んできたデータ利活用推進のシステム構築に向けた「コネクテッドインダストリーズ推進のための協調領域データ共有・AIシステム開発促進事業」の中で、IPAは有識者などによる議論をもとにDX推進の調査を進め、今回、DX推進に関する技術的課題とその対応策をまとめた文章を公開した。

 具体的には、企業の現状を分析した「DX推進指標自己診断結果分析レポート」、ITシステムの技術的負債を明らかにするための企業システムの評価項目「PF(プラットフォーム)デジタル化指標」、システム構築の効果的な方法論やシステムのあり方などをまとめた「PF変革手引書案」、IT責任者や担当者がシステム構築する際に参照できる「DXの実現に向けた取り組み」を作成した。

 IPAは、企業が実際にPFデジタル化指標やPF変革手引書を使ってDXを実現するために、運用方法の検討を続ける。また、ベンチマークの詳細なデータは、DX推進指標の自己診断結果を提出する企業に対して提供していく。

 今後、これらの文書が国内企業に普及し、企業内での課題認識の共有やITシステムの変革に活用されることで、各企業のDX実現を後押しすることが期待される。

NEDO 室温付近で高性能を示す熱電変換材料を開発

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2020年6月16日

 NEDOはこのほど、産総研、未利用熱エネルギー革新的活用技術研究組合(TherMAT)と共同で、セレン化銀(Ag2Se)を使用した、室温で高い性能を示す熱電変換材料を開発した。

 熱と電気を相互変換できる熱電変換技術は、熱エネルギーを電気に変換する熱電発電デバイスと電気で冷却する熱電冷却デバイスに応用できる。熱電発電は、自動車や工場から排出される高温(400℃以上)の未利用熱を対象に研究開発が進められてきたが、産業分野では低温(200℃未満)の未利用熱量が総未利用熱量の76%を占めていることから、低温の未利用熱の利用が求められている。またスマート技術の発展で、電子機器用の自立電源や熱制御が課題となり、室温・高効率の熱電発電、熱電冷却デバイスへの期待が高い。

 室温付近(100℃以下)で使用できる唯一の実用熱電変換材料としてテルル化ビスマス(Bi2Te3)があるが、熱電変換技術の普及には変換効率の向上が不可欠。熱電性能指数ZTは、熱電出力因子が高く熱伝導率が低いほど高くなる。Ag2Seは熱伝導率が低いことからn型熱電変換材料として近年注目されているが、熱電出力因子が低いためZTは低い。

 今回、Ag2Seの走査型透過電子顕微鏡を用いた観察により、直方晶系構造中にある微量の単斜晶系構造が電荷キャリアの移動を妨げていることと、キャリア濃度が熱電変換材料としては高すぎることが分かった。単斜晶系構造の抑制を熱力学的に検討した結果、Seをわずかに過剰にし、硫黄(S)をわずかに添加することで、結晶構造を直方晶系に安定化させることができた。

 これによりキャリア移動度が増加するとともにキャリア濃度も減少。熱電出力因子は改善し、Bi2Te3と同等レベルのTZを達成した。ナノスケールでの結晶構造制御で、電荷移送キャリアの移動度の向上とキャリア濃度を最適化し、高い性能を実現。材料設計指針として、ナノメートル領域での構造制御が有用であることを実証した。

 今後、IoT用電子機器などの自立電源や電気機器の局所冷却などへの利用が期待される。

NEDO 福島・愛知の「ロボットサミット」開催を延期

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2020年4月27日

 NEDOは、今年開催を予定していた「World Robot Summit(WRS)2020」の開催を延期する。新型コロナウイルスの感染拡大を受け、海外からの参加チームを中心に、出場に向けた準備遅延の報告や、延期要望・辞退相談などが複数寄せられたことから、今年の開催は困難であると判断した。

 8月には福島ロボットテストフィールド(福島県南相馬市・浪江町)、10月には愛知県国際展示場(愛知県常滑市)での開催を予定していた。WRSは経産省とNEDOが主催する、競技会と展示会からなるロボットの国際大会。一昨年の10月に開催したプレ大会となる「WRS 2018」では、競技会に23の国・地域から126のチームが参加、展示会には国内外から90社・機関が出展し、盛況を博した。

 今回の「WRS 2020」は本大会に位置づけられる。競技会は4つのカテゴリー(ものづくり、サービス、インフラ・災害対応、ジュニア)で実施され、参加者の技術を駆使したロボットが一堂に会し、課題作業の正確性やスピードが競われる。

 両者は同ロボットサミットを通じ、人間とロボットが共生し協働する世界の実現を目指している。その実現に向けて、①世界の高度なロボット技術を集結させ、競争を通じて技術開発を加速すると同時に、②ロボットが実際の課題を解決する姿を示すことで人々のロボットへの理解を深め、ロボットの社会実装の促進を目的にしている。

 なお、延期後も、「World Robot Summit 2020」の名称は使用される。すでに競技会に応募したチームの審査については、引き続き実施していく方針とのこと。延期後の日程など詳細は、今後決まり次第発表される。