新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）と昭和電線ケーブルシステム（CS）、BASFジャパンはこのほど、世界初の民間プラント実系統での三相同軸型超電導ケーブルシステムの実証試験で送電損失を95％以上削減するめどが立ったと発表した。
送電損失のない電力供給技術として超電導技術が
NEDOなど 超電導送電で損失削減95％以上にめど
2022年1月21日
世界初
ダウ 世界初、炭素排出量ゼロのエチレン工場を計画
2021年11月8日
ダウはこのほど、スコープ1、2のCO2排出に関して、世界初となる炭素排出量正味ゼロの統合型エチレンクラッカーおよび誘導体工場を建設すると発表した。
カナダのアルバータ州フォート・サスカチュワンに所在する既存設備を改修するとともに、エチレンおよびポリエチレン（PE）の生産能力を3倍に増強する。年間約10億ドル（またはD&A水準の3分の1）の設備投資を工場ごとに段階的に実施し、2030年までにエチレンクラッカーは約180万tの生産能力を追加。誘導品の生産能力や設備改修を通じて、低炭素またはゼロ炭素排出の認証を受けた約320万tのPEおよびエチレン誘導体を生産・供給できる見込みだ。
これにより、2030年までに、ダウの世界のエチレン生産能力約20％が脱炭素化される一方、PEの供給は約15％増加し、バリューチェーン全体で約10億ドルのEBITDA増大が見込まれる。
今回のプロジェクトは、同社のTX-9（米国テキサス州）投資に関する成功に基づいている。TX-9のクラッカーおよび誘導体装置と比較して、約15％低い資本集約度の実現が期待される。フォート・サスカチュワンの拠点を選択した理由として、炭素回収インフラの存在、競争力のある原料、政府との魅力的なパートナシップなどが挙げられる。
同社は、2050年までにカーボンニュートラルを達成することを目指し、2030年までに炭素排出量を約30％削減（2005年比）することを掲げている。今回のプロジェクトは、その取り組みを大きく推進すると見られる。
三菱ケミカル 植物由来の防湿シート、製薬会社に採用
2021年11月2日
三菱ケミカルは1日、同社が開発した植物由来原料を用いた防湿シートがアステラス製薬の包装材料として採用されたと発表した。植物由来原料を用いたシートが医薬品包装用のPTP（プレススルーパック）に採用されるのは、世界初となる。
三菱ケミカルのPTP用シート「スーパーホイル」は、高防湿性、透明性、成形加工性といった特長をもつ、錠剤・カプセル包装用防湿シート。同製品は顧客の要望に応じた機能設計などが評価され、採用が進んでいる。
今回の開発品は、従来の特長はそのままに、原料の50％以上を植物由来へ切り替えた製品で、日本バイオプラスチック協会が定める「バイオマスプラ」マークも取得している。
こうした取り組みが、経営計画で「サステナビリティ向上の取り組み強化」を戦略目標の1つに掲げるアステラス製薬に評価され、10月から一部製品での商用生産への導入が開始された。
三菱ケミカルは、三菱ケミカルホールディングスグループが掲げる中長期経営基本戦略の下、循環型社会の実現に向け、バイオマスプラスチック製品の拡充を進めている。今後も、高い機能と環境性能を併せもつ製品の開発・提供を通じて、持続可能な社会の実現やSDGsの達成に貢献していく。
住友化学 大分工場に核酸医薬原薬の製造プラントを新設
2021年10月26日
住友化学はこのほど、世界で初めてゲノム編集治療向けに約90％もの極めて高い純度をもつガイドRNA（gRNA）の量産技術を確立したため、大分工場（大分県大分市）に核酸医薬原薬の製造プラントを新設すると発表した。操業開始は2023年半ばを予定しており、生産能力は現在の約6倍となる。
核酸医薬品は、化学合成での生産が可能な低分子医薬品と、標的へ作用する選択性に優れる高分子の抗体医薬品の特長を併せもつ中分子医薬品。DNAやRNAの働きを利用して、病気を引き起こす遺伝子やタンパク質に作用する次世代の医薬品として注目されている。
同社は、低分子医薬品の原薬および中間体の製造で培った高度な有機合成技術や工業化技術を基に、2013年に核酸医薬原薬の受託製造事業を開始。近年はゲノム編集治療に必要なgRNAと呼ばれる長鎖の核酸医薬原薬の量産化に取り組んできた。
ゲノム編集技術は、ヌクレアーゼ（核酸を切断する酵素）を利用して、染色体上の特定の場所にある遺伝子配列を意図的に改変する技術。2020年にノーベル化学賞の対象となった「クリスパー・キャス9」と呼ばれるゲノム編集技術は、それまでのゲノム編集技術と比較して、編集にかかるコストやスピード、効率に優れており、現在の医薬品では根治が難しい疾患に対する治療への活用が期待されている。
クリスパー・キャス9を使った治療には、DNA切断酵素としてはさみのような働きをするキャス9に加え、キャス9を標的である遺伝子に導く役割を果たす、高純度で従来の核酸医薬原薬の数倍（約100mer）の鎖長をもつgRNAが必要となる。
同社は、これまでの化学合成による製造方法では困難とされてきた、gRNAを約90％の高純度かつ高収率で量産する技術を世界で初めて確立したことにより、今回の製造プラントの新設を決定した。
ブラスケム バイオPEワックス開発、グリーン製品拡充
2021年7月12日
ブラスケムはこのほど、接着剤や化粧品、コーティング、コンパウンドなどの製造時に粘度調整剤として使用されるバイマス由来のポリエチレン（PE）ワックスを開発したと発表した。サトウキビを原料に製造したエタノールから作られており、バイオマス由来のPEワックスは世界初。
バイオPEワックスは、化石原料由来の製品と同様の特性・性能を備え、従来の製造工程と比較して80％のエネルギー削減が見込まれるとしている。再生可能化学品・スペシャリティ部門の担当者は「イノベーションと持続可能な開発を組み合わせることで、地球と社会によりよい影響を与えていくために日々活動している。今回の製品は、当社のビジネスバリューチェーンの脱炭素化に向けた取り組みの成果だ」と評価した。
同社は、2011年にバイオポリエチレンの商業生産を開始して以来、CO2排出量を削減する新たな製品を模索する顧客ニーズに応えるため、製品ラインアップにバイオ系エチレン酢酸ビニル共重合体（EVA）を加えるなど、「I’m green（アイムグリーン）」と呼ぶバイオベース製品群を拡充してきた。
今回開発したPEワックスにより製品ポートフォリオの革新と拡大を図り、「2050年までにカーボンニュートラルな企業になる」という同社の取り組みを強化していく考えだ。ブラスケムは今年2月、サトウキビエタノール由来のグリーンエチレンの生産能力増強を発表。6100万米ドル（約67億1000万円）を投じ、2022年の第4四半期（10-12月期）を目標に、現在の年産20万tから年産26万tへの拡張を計画する。世界的に高まるバイオ樹脂需要に対応していく。
旭化成 UVC LEDの新型コロナ不活化効果を確認
2021年6月16日
旭化成はこのほど、奈良県立医科大学の2講座と検証を行った結果、226㎚UVC LEDが新型コロナウイルスを速やかに不活化することができ、かつ動物細胞への影響も既存の270㎚UVC LEDに比べて少ないことが世界で初めて確認されたと発表した。
世界で新型コロナの感染症拡大が進む中、薬剤を使わない 殺菌手段として、紫外線照射による殺菌が注目されている。しかし、従来の水銀ランプ（波長254㎚）やUVC LED（波長260~280㎚）では人体細胞への影響が懸念されるため、人体へ直接照射することは避けられてきた。一方、昨年エキシマランプを採用した波長222㎚の紫外光照射器製品が発表され、人体にほとんど影響がないことから、実用化が進んでいる。ただ、レイアウトの自由度向上、小型軽量化、耐衝撃性向上、ON/OFFの高速性などの観点からエキシマランプはLED化することが強く望まれている。
旭化成では、すでに事業化しているUVC LED技術を活用し、短波長化の検討を推進。今回、開発中の226㎚UVC LEDによる検証を行った。新型コロナの不活化では、発光波長226㎚UVC LEDを100個使いアレイ状照射器を作製。また、対照用として発光波長270㎚製品も用意した。なお、実験に使用したUVC LEDは、すべて米国クリスタルIS社の窒化アルミニウム基板をもとに作製されている。
シャーレに新型コロナウイルス液を塗りつけた後に乾燥させUVC LEDを照射。どちらの波長も6秒程度照射することで99.9％まで不活化されることが確認できた。また動物細胞に与える影響については、マウス皮膚細胞への影響を検証。226㎚の照射では100ミリジュール/㎠では影響がほとんどなく、500ミリジュール/㎠でも270㎚に比べて細胞傷害性が低いことが示された。これらの結果、226㎚UVC LEDは、新型コロナを速やかに不活化することができ、動物細胞への影響も既存の270㎚のLEDに比べて少ないことを確認。これは手指や体の周辺殺菌にも安心して使用できる可能性があることを示している。
同社は今後、製品化のためには、さらに発光出力向上のブレイクスルーが必要であることから、引き続き研究開発を進めていく。
日本ゼオンなど バイオマスからブタジエンを生成、新技術を共同開発
2021年4月14日
日本ゼオンはこのほど、横浜ゴム、理化学研究所（理研）と共同で設置している「バイオモノマー生産研究チーム」の研究により、バイオマス（生物資源）から効率的にブタジエン（BD）を生成できる世界初の新技術を開発したと発表した。
主に自動車タイヤなどの合成ゴムの主原料であるBDは、現在、ナフサ熱分解の副生成物として工業的に生産されている。バイオマス由来BD生成技術を確立すれば、石油依存度の低減に繋がり、地球温暖化の原因とされるCO2の削減に貢献できる。
日本ゼオンは2013年より、理研（環境資源科学研究センター）、横浜ゴムとの共同研究で、バイオマスから合成ゴム原料のモノマーを生成できる技術を培ってきた。昨年4月には、理研の「産業界との融合的連携研究制度」を利用して、社会実装に向けた研究を加速させるため「バイオモノマー生産研究チーム」を設置。さらなる高生産酵素と効率的な精製技術確立に向けて各々の知見・技術を有機的に融合して研究を進めてきた。
今回、同チームは新しい人工代謝経路と酵素で、優れたBD生成能をもつ細胞の創製に成功。これにより、微生物によるバイオ合成から生成されるムコン酸を中間体として経ることが可能となり、また、これまで開発してきた酵素の知見を取り入れることでBDの発酵生産でのコストを大幅に削減することが期待できる。
これらの成果が今回、ロンドンを拠点とし生物学、化学などの分野の研究論文が掲載されているオンライン専用ジャーナル「ネイチャー・コミュニケーションズ」に掲載される。
なお、「バイオモノマー生産研究チーム」は、同じく合成ゴムの主原料であるイソプレンについても、2018年に、世界初となる新しい人工経路の構築と高活性酵素の作成により優れたイソプレン生成能をもつ細胞を創製。この細胞内で出発原料であるバイオマス（糖）からイソプレン生成までを一貫して行うことに成功している。ゼオングループはこれからも産官学の垣根を超えた研究に積極的に取り組み、「持続可能な開発目標（SDGs）」達成に貢献していく考えだ。
帝人フロンティア ポリエステル再生材でナノファイバー量産化成功
2021年4月13日
帝人フロンティアは12日、リサイクルポリエステル原料を使用した超極細ポリエステルナノファイバー「ナノフロント」の量産化技術を開発したと発表した。同社によれば、リサイクルポリエステルを使用した長繊維による超極細ポリエステルナノファイバーの量産化は世界初となる。 今回の量産化技術の開発により、同社が展開するポリエステル繊維は、全てリサイクル原料を使用することが可能になった。
開発品は、吸水性や防透性・遮熱性、ソフトな風合いなど、石油由来原料の製品と同等の機能を備える。今後は従来の「ナノフロント」からリサイクルポリエステル原料を使用したものへの置き換えを進め、原糸とテキスタイルをスポーツ・機能性衣料や産業資材用途などへ幅広く展開し、積極的に拡販を図っていく考えだ。今年度に3億円、2025年度に8億円の売上を目指す。
近年、高い機能性や快適性をもつ素材へのニーズが高まっており、吸水性やグリップ力などの高い機能性と、ソフトな風合いや肌への低刺激性などの優れた快適性を併せもつ「ナノフロント」の需要は、衣料・産業資材の幅広い用途へと拡大してきた。一方、リサイクル原料を使用した素材へのニーズも急速に高まっているものの、リサイクルポリエステル原料を使用した超極細繊維の生産は、ポリマーコントロールや紡糸技術の難度が非常に高いため、量産化が実現していなかった。
こうした中、帝人フロンティアは、「ナノフロント」の生産方法である海島複合紡糸、つまり2種類のポリマーを「海」部分と「島」部分に分配し、アルカリ処理などで「海」部分を溶解除去することで、「島」部分だけを原糸として取り出す技術に対し、新たなポリマーコントロールと紡糸技術を開発。石油由来の原料を使用した従来品と同等の品質と機能をもつ、リサイクルポリエステル原料使用の長繊維による超極細ポリエステルナノファイバーの量産化に世界で初めて成功した。
東京大学など、高次トポロジカル絶縁体で次世代省エネに一歩
2021年1月26日
東京大学と東京工業大学の研究グループはこのほど、産業技術総合研究所（産総研）、東京大学大学院、大阪大学大学院らの研究グループと共同で世界初の高次トポロジカル絶縁体の実現を擬一次元積層物質の実験で明らかにしたと発表した。
高次トポロジカル絶縁体は、近年理論的に存在が予想された新しい量子相だ。結晶内部は絶縁体だが表面の特定の稜線が金属化し、スピンの向きのそろった電子が一次元で安定して流れる（スピン流）。電子の「電荷」と「スピン」の性質のうち、「電荷」を利用するのがエレクトロニクスだが、スピントロニクスは「電荷」と「スピン」の両方を活用する次世代省エネ技術の1つで、高性能ハードディスクなどに応用されている。原子層物質と呼ばれる薄いシート状物質を「積み木」のように積み上げることで、新奇な電気・磁気的性質を生み出せる。
トポロジカル絶縁体は結晶の表面全体が金属化するのに対し、高次トポロジカル絶縁体は試料の稜線だけが金属的であることが予想されていたが、三次元結晶では未確認だった。今回、トポロジカル原子層を自在に組み換えられる擬一次元ビスマスハライド（ヨウ素、臭素化物）に着目し、積層の取り方によって様々なトポロジカル量子相を実現できる物質設計指針を提案した。また、角度分解光電子分光法による電子状態の直接観測で、Bi4Br4（ビスマス臭化物）が世界初の高次トポロジカル絶縁体であることを実証した。
Bi4Br4は奇数番目と偶数番目の層が交互に180度反転しながら積み上がり、結晶表面には無数の階段構造が形成し1つ1つに稜線ができる。結晶内電子が感じる対称性が通常と異なるため、結晶の稜線だけが金属となり高次トポロジカル絶縁体状態となることが分った。また、稜線に沿って流れる電流の総量は大きいため検知できた。
今後、積層の取り方による物質設計指針により、従来のトポロジカル絶縁体とは異なる新奇な性質が見出だされることが期待される。また、接着テープなどで積層物質からトポロジカル性質の薄片を取り出せるため、省電力スピン流デバイスや量子計算デバイスへの応用が期待される。
エア・ウォーター ごみ焼却炉CO2回収設備の開発着手
2020年10月14日
エア・ウォーターはこのほど、環境省の実証事業「清掃工場から回収した二酸化炭素の資源化による炭素循環モデルの構築実証事業」で、ごみ焼却炉排ガスからCO2を回収する商用規模の設備の開発に着手した。清掃工場から回収したCO2のメタネーションによるエネルギー資源化は世界初の取り組み。代表事業者である日立造船からCO2の分離・回収に係る事業範囲の再委託を受け、2018年度の事業開始当初から参画し、設備の設計・製作・実証を担当してきた。
神奈川県小田原市環境事業センターでの小規模実証試験で所定のCO2純度・回収率を達成したため、今年から規模を拡大する。設備仕様はCO2純度80％以上、回収量125N㎥/hの予定。
同社グループは長年、産業ガス事業で培ってきたガステクノロジーや多彩な事業領域に対応する技術開発を深化させ、脱炭素社会に対応し環境負荷の低減に貢献する取り組みを進めている。