ＮＥＤＯ

NEDO　ムーンショット型研究開発事業の公募を開始

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2020年3月9日

　NEDOは、地球環境再生に向けた持続可能な資源循環の実現を目指す、ムーンショット型研究開発事業の研究開発プロジェクトの公募を開始した。

　ムーンショットとは日本発の破壊的イノベーションの創出を目指す、従来技術の延長にない、より大胆な発想に基づく挑戦的な研究開発のこと。

　同事業では地球温暖化問題の解決（クールアース）と環境汚染問題の解決（クリーンアース）に向け、2050年までに資源循環技術を用いた商業規模のプラントや製品を、世界的に普及させることを目指す。

　具体的には、大気中のCO2や海洋プラスチックごみなど、環境に広く拡散された物質や低濃度な状態で環境に排出される物質について、それらを回収し有益な資源に変換する技術や、分解・無害化する技術に関する挑戦的な研究開発を推進する。

　この公募では、国内外から研究開発をマネジメントするプロジェクトマネージャー（PM）と、PMが率いる研究開発プロジェクト（複数の企業や大学などから構成される体制で実施する研究開発）を原則複数選定する。

　NEDOは選定した複数のプロジェクトを統一的に指揮・監督するプログラムディレクターとして、地球環境産業技術研究機構（RITE）の山地憲治副理事長・研究所長を任命した。プログラムディレクターは、ムーンショット目標を戦略的に達成するためのポートフォリオを構築し、研究開発を挑戦的かつ体系的に推進する。

　昨年、総合科学技術・イノベーション会議（CSTI）は、ムーンショットを推進するものとして、「ムーンショット型研究開発制度」を創設した。同制度に基づき、CSTIが決定したムーンショット目標と、経済産業省が策定した研究開発構想を踏まえ、NEDOはムーンショット目標「2050年までに、地球環境再生に向けた持続可能な資源循環を実現」を達成するため、挑戦的な研究開発（ムーンショット型研究開発事業）を進めていく。

 

NEDO　世界最大級の再エネ水素製造拠点が浪江で稼働

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2020年3月5日

　NEDOと経済産業省はこのほど、両者の技術実証事業で整備を進めてきた、世界最大級の再生可能エネルギー由来の水素製造施設「福島水素エネルギー研究フィールド（FH2R）」（福島県浪江町）の稼働を3月に開始すると発表した。

　水素は、再生可能エネルギーから製造可能で、使用時にもCO2を排出しないことから、大幅な脱炭素化を実現するキーテクノロジーであり、世界各国で水素の製造から利用まで様々な取り組みが進められている。

　こうした中、両者は水素関連技術実証事業を展開し、福島県浪江町に世界最大級となる10MWの水素製造装置を備えたFH2Rを建設。FH2Rでは、再生可能エネルギーの導入拡大に伴って発生する余剰電力を水素に変え、貯蔵・利用する技術（Power‐to‐Gas）の実証を行う。

　製造した水素は、東京2020オリンピック・パラリンピック競技大会（東京2020大会）で燃料電池自動車などの燃料や、聖火台と一部の聖火リレートーチの燃料として活用され、日本の技術力を世界に発信する。

　一方、福島県内で幅広く活用することで、水素社会の実現に向けた取り組み強化を図る。2016年に策定した「福島新エネ社会構想」に基づき、再生可能エネルギーから水素を「作り」「貯め・運び」「使う」、未来の新エネルギー社会実現に向けたモデルを福島で創出することを目指していく。

　なお、FH2Rの稼働開始に先立ち、3月7日に、同施設の敷地内で開所式を開催する予定。

NEDOなど　機能性材料の熱伝導率計算ソフトを開発

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2020年2月28日

　NEDOは未利用熱エネルギー革新的活用技術研究組合・東京大学と、多結晶体などの複雑なナノ構造を持つ様々な熱機能材料の熱伝導率を、手軽で高精度に予測・熱伝導現象を再現するソフトウエア「P‐TRANS」を開発した。

　東大が開発したモンテカルロ・レイトレーシング法と、構造作製ツールや可視化ツールなどのグラフィカルユーザインタフェース（GUI）を融合したもので、学術界や産業界などの研究現場での普及を目標に使いやすさを重視した。

　このソフトウエアの活用により、複雑な形状や内部構造を考慮したミクロな領域の熱物性を把握でき、高性能な熱機能材料の研究開発が促進されることが期待できる。

　徹底した省エネのためには、エネルギーの供給過程で有効利用されずに捨てられている未利用熱を、削減・回収、熱として蓄え再利用し、さらにほかのエネルギー形態に変換して利用するための「熱の3R」に向けた熱機能材料やデバイスを開発し、社会実装することが必要だ。

　しかし、研究開発と実用化が進められているこれらの材料やデバイスの性能を抜本的に高めるためには、材料の微視的な熱輸送解析（熱伝導率の予測・熱伝導現象の再現）による、ナノスケールの熱の設計とミクロな領域の熱物性の理解、さらにそれらに基づく材料設計と熱制御が不可欠である。

　「P‐TRANS」を使うことで、ナノ構造化した際の熱伝導率の低減効果を試算できるほか、高熱伝導材料の作製時に生じる多結晶構造の粒界が熱伝導率に及ぼす影響も把握できるため、高性能な熱機能材料開発の加速化が期待される。

　今後、「P‐TRANS」の機能拡張と活用を進め、効率的な材料・デバイスの開発と抜本的な性能向上を図り、熱の3Rによる徹底した省エネルギーの実現を目指す。なお、東大はこのソフトウエアをウェブサイトで公開しており、無償でダウンロードできる。

NEDOなど　小型中性子解析装置開発、非破壊で分析

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2020年2月25日

　NEDOは新構造材料技術研究組合（ISMA）の組合員の産業技術総合研究所と、輸送機器の構造材料・部品などの非破壊分析向けに小型中性子解析装置を開発した。

　同装置は解析用の放射線として透過力の高い中性子線を使うことで、従来のX線では透過できなかった、センチメートル厚の金属部品などの内部の結晶情報を、非破壊で分析することを可能にした。

　自動車などに代表される輸送機器の軽量化は、省エネ化の促進やCO2排出量の削減に直結する、重要な技術開発の1つと位置づけられている。最近は様々な軽量部材で輸送機器を構成（マルチマテリアル化）することで、総合的な軽量化が図られている。

　その場合、材料の物性がそれぞれ異なるため、組み合わせ部材の健全性が重要になるが、その評価には非破壊検査を通じて、結晶のひずみなどの変化を分析できることが必要だ。

　そこで、NEDOはX線よりも透過力が高い中性子線に着目。これを用いたマルチマテリアル部材などの解析手法の確立に取り組み、世界で初めてブラッグエッジイメージング法に特化した小型装置を協力機関と短期間で開発し、最初の中性子の発生と結晶情報を含む透過スペクトルの計測に成功した。

　ブラッグエッジイメージング法とは二次元検出器を利用して、画素ごとに試料を透過した中性子強度の波長分布（ブラッグエッジスペクトル）を測定し、結晶情報の抽出と画像化を行う測定法のこと。これにより、金属などで構成する部品や材料内部の広い面積（現状10㎝角）の結晶相・ひずみなどの結晶構造情報を、二次元画像として非破壊で観測できるようになった。

　小型のため使用時は専有となり、自由な条件設定が可能なほか、小規模体制での運営により、産業ユーザーからの装置利用時間などに関する要望にも柔軟に対応できる。また、自動車部品を想定して、様々な試料サイズに適応できる試料室も設けた。これらにより、健全性の高い構造材料・部品の開発と輸送機器の軽量化の促進につなげることができる。

　今後は中性子線の安定化や検出器の高感度化など、装置の性能向上を進め、2020年度の本格稼働を目指す。

NEDO　ペロブスカイト太陽電池で世界最高の変換効率

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2020年2月7日

　NEDOは、太陽光発電の導入促進を目的に「高性能・高信頼性太陽光発電の発電コスト低減技術開発」に取り組んでいる。

　このほどパナソニックが、ガラスを基板とする軽量化技術や、インクジェットを用いた大面積塗布法を開発し、これらの技術を用いて作製したペロブスカイト太陽電池モジュール（開口面積802㎠：縦30㎝×横30㎝×厚さ2㎜）で世界最高のエネルギー変換効率16.09％を達成した。

　同モジュールの製造工程にインクジェットを用いた大面積塗布法を採用したことにより、製造コストを低減できるほか、モジュールの大面積・軽量・高変換効率の特性を利用することで、ビル壁面など、従来は設置が困難だった場所での高効率な太陽光発電が可能となる。

　今後、ペロブスカイト層材料改善により結晶シリコン太陽電池並みの高効率達成を推進し、新規市場での実用化に向けた技術確立を目指す。

NEDO　小型軽量な自然冷却型有機熱電モジュール開発

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2020年2月4日

　新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）と産業技術総合研究所（産総研）はこのほど、有機熱電材料で作るモジュールの熱と電気の抵抗を最適化し、自然冷却が可能な有機熱電モジュールを世界で初めて開発した。

　100～120℃の低温熱源に設置するだけで、測定データなどを無線通信するための十分な電力が得られることを実証した。さまざまな場所の未利用の低温熱源から電力を得ることで、IoT社会に欠かせない無線センサーネットワーク機器への実装が期待される。

　さまざまな情報をリアルタイムで相互通信するIoTは加速的に実用化が進むと期待されており、その市場規模は今年8兆円を超えると予測されている。IoTには、無線通信技術が必須だが、電源が有線であっては意味がないため自立型電源の開発も必要となる。

　有機熱電材料は、非常にフレキシブルな熱電材料で、加えて安価な原料と簡易なプロセスで素子が作製できるため、製造コストの低さと製造時の省エネルギー効果からも有望な材料。NEDOは有機熱電変換材料の開発とモジュール化の技術開発事業に注力しており、今回、産総研は電気抵抗と熱抵抗を最適化した構造の有機熱電モジュールを製作した。

　導電性高分子として知られる「PEDOT/PSS」を基本材料にしたモジュールの導電部材（金属）の熱伝導が大きいことがモジュール全体の特性を制限していることに着目。導電部材の電気抵抗と部材間の接触電気抵抗をできるだけ増やさずに熱抵抗を可能な限り高める新たな設計を行った結果、この有機熱電モジュールを100～120℃の低温熱源に設置するだけで、測定データなどの無線通信に十分な電力が得られることをスマートフォン用無線温度・湿度センサーを用いて実証した。自然冷却で無線通信用電源として動作できる有機熱電モジュールは世界初となる。

　今回開発した有機熱電モジュールは、放熱フィンなどを使わない自然冷却でも無線センサー用電源として利用できるため、小型・軽量で製造コストが低い上に、冷却のためのコストとエネルギーが不要。熱さえあればすぐに使えるため実用範囲が大きく広がり、様々な場所の未利用の低温熱源から電力を得られるので、無線センサーネットワーク機器などの電源として搭載することで、IoT機器の実用化が加速的に進むことが期待される。

　今後、NEDOと産総研は、有機熱電材料のさらなる特性向上とモジュール構造の改良を行い、より低温の熱源で使用できる有機熱電モジュールの設計開発を進めていく。

NEDO　インドネシア実証事業、CO2クレジット発行

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2020年1月30日

　NEDOはこのほど、2013～2018年度までインドネシアで実施した3つの実証事業について、温室効果ガス排出削減・吸収を促進する2国間クレジット制度（JCM）プロジェクトとして、クレジットが発行されたと発表した。2013年にJCMを開始して以来、同国との間でNEDOの実証事業として初のクレジット発行となる。

　日本とインドネシアの間で実施されるJCM合同委員会によって承認され、合計CO2排出量3万7836tのクレジットが発行され、日本の貢献分として、そのうち2万6541tを日本政府が獲得した。

　3つの実証事業については、①動力プラント（ボイラー、タービン設備）への運用最適化技術の適用、②石油精製プラントの運転制御最適化による省エネルギー、③インドネシア共和国における携帯電話基地局へのトライブリッド技術導入による低炭素化プロジェクトJCM実証事業、となっている。

　NEDOでは、今後もJCM制度などを活用し、日本の低炭素技術・システムの海外への普及と地球規模での温室効果ガス排出量削減に貢献していく。

NEDOなど　陽電子放射断層撮影装置検査用に結晶の製造技術を確立

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2020年1月27日

直径4インチのCe：GAGGシンチレーター結晶
直径4インチのCe：GAGGシンチレーター結晶

　NEDO・C＆A・東北大学は、陽電子放射断層撮影装置（PET）検査用のセリウム添加ガドリニウムアルミニウムガリウムガーネット（Ce：GAGG）シンチレーター結晶を、直径4インチ径で製造する技術を確立した。

　この技術を活用することで、PETに使うシンチレーター結晶の高速時間応答・高発光量・高感度化などが見込まれ、PETの解像度が向上することから、より早期での小さながんの発見が可能となり、がん患者の医療費削減とQOL（生活の質）向上に寄与することが期待される。

　がん細胞の検知やアルツハイマー病の部位の同定で、PETによる検査が行われている。PET検査ではポジトロン（陽電子）を発生する薬剤を体内に注入し、ポジトロン核種が放出する放射線を特殊なカメラで検出することで、脳や心臓などに薬剤が集積する様子を断層写真に収める。

　PETのセンサーヘッドは、ポジトロン核種からの放射線を光に変換する結晶（シンチレーター結晶）と受光素子から成る、放射線検出器で構成されているため、PETの高性能化には、高速時間応答・高発光量・高感度で高いエネルギー分解能を持つ、シンチレーター結晶が必要だ。

　現行のPET用シンチレーター結晶には、セリウム添加ルテチウムイットリウムオルソシリケートなどが使われているが、精密な温度制御が要求されるほか、原料の大部分を中国産に依存していることに加え、価格が高騰しているなど、供給が不安定という課題があった。

　Ce：GAGGは従来のPET用シンチレーター結晶材料と比べ2倍程度の発光量を持つため、PET用シンチレーター結晶の高発光量化・高感度化によるPETの特性向上が見込めるが、蛍光寿命が長くPETには適していなかった。今回、最適な共添加剤とその最適濃度を見出だし、高い発光量を保ちつつ蛍光寿命を短くすることで、高速時間応答を実現し、PETにも適用できるようになった。

　すでに乳がん用PETだけでなく、局部用PETや環境モニター用コンプトンカメラ、欧州原子核研究機構（CERN）の次世代検出器、イタリア国立天体物理学研究所（INAF）の放射線天文学用検出器などへの採用の検討も本格的に始まっており、引き続き世界の放射線検出器・非破壊検査装置・医療画像装置への採用を目指す。

NEDO　熱電発電試験用の標準参照モジュールを開発

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2020年1月21日

　NEDOはこのほど、産業技術総合研究所（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、熱電発電モジュールの発電性能評価を行うための試験装置用標準器（標準参照モジュール）を開発したと発表した。

　1次エネルギーの多くは効率的に利用されておらず、未利用熱エネルギーとして廃棄されている。そのため、未利用熱エネルギーの有効活用は、省エネルギーとCO2排出削減の重要な柱。特に、未利用熱エネルギーの電力回収（排熱発電）には高いニーズがあり、熱エネルギーを電力に直接変換できる熱電変換技術には大きな期待が寄せられている。

　しかしながら、熱電発電システムの基本構成部品である熱電発電モジュールの発電性能や耐久性を正確に評価する技術は標準化されておらず、その性能を保証する技術の確立が課題だった。

　今回、こうした課題を解決するため、NEDOは産総研とTherMATとともに、熱電発電モジュールの正確で迅速な発電性能評価を行うための試験装置用標準器（標準参照モジュール）を開発。熱電変換材料としてニッケル合金を使用することで、この標準参照モジュールに高い耐久性と信頼性を持たせた。これにより、熱電発電性能の試験法を標準化する上で大きな貢献が期待される。

　今後、3者は国内外の研究機関と連携し、同モジュールの普及を進めることで、熱電発電モジュールに関する信頼性の高い性能計測技術の確立を目指す。また3者は、この熱電発電試験用標準参照モジュールを、現在、国際電気標準会議（IEC‐TC47/WG7）で進めている熱電発電モジュールの発電性能試験法に関する国際標準化活動にも活用する。

 

NEDO・信州大　腰サポートウエアを開発、PVCで軽量化実現

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2020年1月20日

　NEDOはこのほど、信州大学とポリ塩化ビニール（PVC）ゲルアクチュエーターを搭載した、腰サポートウエアを開発したと発表した。重量が2kg程度と軽量で、低消費電力なのが特徴。また、PVCゲルアクチュエーター自体が弾力的に変形しやすいため、装着時の拘束感が少なく、装着者へのストレスが少ないサポートウエアとなっている。

　国内外で深刻な高齢化が指摘されている中、介護や物流現場などで動作支援に貢献できるウエアラブルロボットを、社会や個人に広く普及させることが急務となっている。従来の電磁モーターを搭載したサポートウエアは、重く硬く、駆動音が大きく、拘束感が強いことなどが課題となっている。

　そこで、NEDOと信州大は「次世代人工知能・ロボット中核技術開発」事業で、駆動源にPVCゲルアクチュエーターを採用し、持ち上げ動作を補助する腰サポートウエアを開発した。

　積層したPVCゲルアクチュエーターを直径約6cm、長さ約45cmの筐体に格納し、本体に取り付けた上肢・下肢ハーネスを、肩・大腿部にそれぞれ装着して使う。アクチュエーターの駆動に伴い、アクチュエーター下部に接続されている下肢ハーネスを引き上げることで、上肢と下肢間に引張力が発生し、能動的に腰の負担を軽減することができる。

　加えて、低消費電力・柔軟・軽量・静音など、人との親和性が高いウエアラブルロボットの実現を可能にした。今後、さらなる軽量化や高出力化、安全性の確保のための研究開発を行い、2021年までに製品化を目指す。