NEDO 燃料電池普及拡大に向け研究開発事業を開始

, , ,

2020年9月17日

 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)はこのほど、燃料電池自動車(FCV)や定置型業務・産業用などの燃料電池(FC)の普及拡大に向け、「燃料電池等利用の飛躍的拡大に向けた共通課題解決型産学官連携研究開発事業」を開始した。2030年以降の実装を目指し、FCと水素貯蔵の基盤技術開発と実証事業を行う。今年度からの5カ年計画で、今年度予算は52.5億円。

 FCはエネルギー効率が高くCO2も発生せず、温室効果ガス排出抑制に有効だが、今後の自立的な普及拡大に向けてはさらなる高効率・高耐久・低コスト化が必要になる。またこれまでに市場投入してきた家庭用FCエネファームやFCVについても多くの課題が顕在化してきた。

 今回の事業では、①「共通課題解決型基盤技術」(19件)、②「水素利用等高度化先端技術」(20件)、③「燃料電池の多用途活用実現技術」(7件)の46テーマを通じ、課題解決を行う。

 ①は固体高分子形FC(PEFC)と固体酸化物形FC(SOFC)。PEFCはFCVの航続距離800㎞以上、最大出力密度6kW/L以上、耐用年数15年以上、FCシステムコスト4000円/kW未満が目標。高活性・低白金カソード触媒、ラジカル低減性アノード触媒、高イオン伝導率電解質膜などを開発する。

 FC材料の構造評価を共有し、研究開発の効率化と加速、電気化学分野以外の研究者による技術革新も図る。理論発電効率の高いSOFCは発電効率65%超、耐久時間13万時間以上を目指す。

 ②はFCと水素貯蔵技術で、FCは①の性能・コスト目標を上回る革新的要素技術として、非白金触媒や高温運転適合の電解質膜などの先端材料の設計指針を検討。水素貯蔵システムの低コスト化・強靭化に向け、損傷蓄積・寿命評価によるCFRP製水素タンクの効率的設計や炭素繊維の低コスト化を図る。

 ③は多様な用途での活用に向け、FCサプライヤー/ユーザー連携の実証事業と、システムコスト低減のための生産・検査技術の開発を支援する。

 同事業により世界に先駆けて市場導入した日本のFC技術の競争力をさらに強化し、世界市場での地位を確立し、水素社会の実現に貢献する考えだ。

事業の展開イメージ
事業の展開イメージ

旭化成と東北電力ネットワーク 浪江町のNEDO水素実証事業に参加

, , , , , ,

2020年9月17日

 旭化成など5社はこのほど、東芝エネルギーシステムズ、東北電力、岩谷産業の3社が、2016年から福島県浪江町で進めてきた、新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の水素実証事業について、同事業のさらなる拡充・強化を目的に、旭化成と東北電力ネットワークが新たに参加し、さらに期間を2023年2月末まで延長した委託契約を締結したと発表した。

 NEDOの実証事業は「水素社会構築技術開発事業/水素エネルギーシステム技術開発/再エネ利用水素システムの事業モデル構築と大規模実証に係る技術開発」(2016~2022年度)で、2016~17年度は基礎検討(FSフェーズ)を実施。2017~2020年度まではシステム技術開発(実証フェーズ)を実施している。

 今年3月には「福島水素エネルギー研究フィールド(FH2R)」が開所。世界最大規模の10MW級水素製造装置を活用し、電力系統への需給バランスの調整に貢献することで、蓄電池を使わずに出力変動の大きい再生可能エネルギーの電力を最大限利用するとともに、クリーンで低コストの水素製造技術の確立を目指してきた。

 今後は5社体制で、実証フェーズを2022年度まで延長し、「Power‐to‐Gas」の実用化に向けた技術の確立を目的として、各種制御システム(水素エネルギー運用システム、電力系統側制御システム、水素需要予測システム)や水電解技術のさらなる高度化を目指していく。

 旭化成は、同事業向けに世界最大規模の10MW級大型アルカリ水電解装置を自社技術で新規設計し納入。今後は、サプライヤーの立場から委託事業者として事業に参画し、主に水電解装置関係の技術開発を担当。同事業で得た成果により、大型水電解装置の早期実用化を目指す。

 5社は、同事業を通じ、再生可能エネルギー由来の水素の利用拡大に向けた技術開発を推進。水素エネルギー運用システムの最適運用を行うことで、2030年以降の持続可能な「Power‐to‐Gas」事業モデルの商用化を見据え、再生可能エネルギーの利用拡大へ向けた取り組みを推進していく考えだ。

水素実証事業の全体像
水素実証事業の全体像

 

 

 

NEDO 海洋生分解性プラの社会実装に向けた技術開発

, ,

2020年9月16日

 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)はこのほど、海洋生分解性プラスチックの社会実装に向けた技術開発事業に着手すると発表した。同分解性の評価手法や新素材の開発により社会実装・市場拡大を進め、2030年には海洋生分解性プラスチックの国内市場年20万tを目指す。

 プラスチックは汎用される一方でほとんど分解せず、海洋プラごみによる海洋汚染が問題視され、海洋生分解性の新素材開発と海洋生分解性の簡便で信頼性の高い評価法が求められている。

 今回の「海洋生分解性プラスチックの社会実装に向けた技術開発事業」は今年度からの5年計画の予定で、今年度予算は3.45億円、採択テーマは次の2件だ。

 ①「海洋生分解性に係る評価手法の確立」(産業技術総合研究所、製品評価技術基盤機構、静岡県環境衛生科学研究所、東京大学、愛媛大学、島津テクノリサーチ)では、海洋生分解性プラスチックの分解メカニズムの解明、海洋生分解性の評価手法の確立、分解途中での水中汚染物質の吸着や樹脂添加剤の溶出など生態系への安全性の評価手法を開発する。

 ②「海洋生分解性プラスチックに関する新技術・新素材の開発」(日清紡ホールディングス)では、新規化学構造をもつ新素材や新規バイオ製造プロセス、複合化技術などの新技術による海洋生分解性プラスチックの開発を行う。

 

NEDO バイオ製品実用化の資源拡充と生産確立に着手

,

2020年9月15日

 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)はこのほど、炭素循環型社会の実現に向けて微生物や植物を利用したバイオ生産プロセスの開発に着手すると発表した。産業界のCO2削減、炭素循環型社会実現と持続的経済成長の両立という課題に対し、バイオテクノロジーと経済活動を一体化したバイオエコノミーに関連する技術が注目される。

 世界のバイオ産業市場は2030年には200兆円規模に拡大すると見込まれる中、日本は世界最先端のバイオエコノミーの実現を目指し、昨年からバイオ戦略を策定。植物・微生物細胞の物質生産能力を最大限引き出す「スマートセル」でバイオプラスチックや高機能化学品を生産するバイオ生産プロセスは、化学プロセスに比べて消費エネルギーは少なく、カーボンリサイクル技術としても期待される。

 今回、「カーボンリサイクル実現を加速するバイオ由来製品生産技術の開発」プロジェクトの実施者を公募し、「データ駆動型統合バイオ生産マネジメントシステムの研究開発」「データベース空間からの新規酵素リソースの創出」「遺伝子組み換え植物を利用した大規模有用物質生産システムの実証開発」の3件を採択した。

 バイオ生産プロセスによる物質生産を社会実装するためには、全生産過程のボトルネックの解消が必要だ。微生物や植物を利用した原料から生産までのバイオ一貫生産プロセスの開発に向け、バイオ資源(酵素群・微生物・植物など)の拡充、バイオプロセス工業化に必要な要素技術の開発、各種技術のデータベース化による実生産に適した生産株の育種のための統合解析システムの開発を行う。実生産へ効果的に移行させるバイオファウンドリ基盤(培養・運搬・受託製造など)を整備し、バイオ由来製品の社会実装の加速とバイオエコノミーの活性化を目指す。

「カーボンリサイクル実現を加速するバイオ由来製品生産技術の開発」の概要
「カーボンリサイクル実現を加速するバイオ由来製品生産技術の開発」の概要

NEDOなど スロベニアの電力制御実証事業で最優秀賞

, , , , ,

2020年9月14日

 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)はこのほど、日立製作所、スロベニア国営送電事業者ELESとともにスロベニアで推進するスマートコミュニティ実証事業の功績と将来の有望性が認められ、国際エネルギー機関(IEA)傘下のISGAN(国際スマートグリッド・アクション・ネットワーク)が運営する「ISGAN Award 2020」の最優秀賞を受賞したと発表した。

 同賞は、26の国と地域の政府・研究機関・産業界の枠組みがスマートグリッドの取り組みを表彰するもので、今年で6回目。国際的に高く評価されたことを示し、NEDOおよび日本企業の最優秀賞受賞は初めて。

 受賞事業は2016~19年の第1フェーズでは、スロベニアの複数の配電会社が利用できるクラウド型統合DMS(配電制御システム)を開発し、初期投資と保守費用を削減。また電圧変動を緩和する電圧最適化機能で再生可能エネルギーの大量導入を可能にし、停電時間を最小化する配電系統の事故復旧支援機能、電力需要ピークを抑制するデマンド・レスポンス機能などの高付加価値機能を実装し、その有効性を実証した。

 2018~21年の第2フェーズでは、同事業で開発した高度エネルギー管理の多機能クラウド型AEMS(高度エネルギー管理システム)と需要家側の蓄電池、BEMS(ビル用管理システム)、HEMS(家庭用管理システム)などを連携させ、系統事故時の自立運転、送電事業者への調整力提供、瞬時電圧低下対策などの機能を、第1フェーズとは別の配電会社2社の協力で実証し、大口需要家と電力小売事業者向けのエネルギーサービス事業の確立を目指す。

 今後、日立製作所とELESは第1フェーズの結果をもとに、クラウド型DMSのサービス提供型ビジネスモデルや実証エリア以外への普及展開を進める。第2フェーズは、実証機器の基本設計・製造は終え、据え付け・運転など事業の本格化を計画。特に事故時自立運転は、自然災害による被害甚大化に対する電力ネットワーク強靭化の技術として注目され、早期の社会実装が期待される。

実証事業のイメージ
実証事業のイメージ

NEDO 低炭素社会に向けCNF関連の研究開発に着手

,

2020年9月10日

 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)はこのほど、低炭素社会の実現に向け、新たに「炭素循環社会に貢献するセルロースナノファイバー(CNF)関連技術開発」事業で14件の研究開発に着手すると発表した。期間は今年度からの5年間で、今年度予算は6.6億円。

 石油の価格上昇や枯渇リスク、CO2排出にともなう温暖化問題など、持続可能な低炭素社会の実現にはバイオマスなどの非石油由来原料への転換が必要となる。植物由来のCNFは、重量は鋼鉄の5分の1、強度は5倍以上の高性能バイオマス素材で、実用化への期待は高く、市場拡大のための用途開拓やコストダウンが求められている。

 NEDOは2013年度からの「非可食性植物由来化学品製造プロセス技術開発」事業で、「高機能リグノセルロースナノファイバーの一貫製造プロセスと部材化技術開発」「CNF安全性評価手法の開発」「木質系バイオマスの効果的利用に向けた特性評価」など、木質系バイオマスから得られるCNFの活用技術開発を推進してきた。

 今回、低炭素社会の実現に向け「革新的CNF製造プロセス技術の開発」「量産効果が期待されるCNF利用技術の開発」「多様な製品用途に対応した有害性評価手法の開発と安全性評価」を行う。

 「CNF製造プロセス技術」では、CNF複合樹脂の製造コスト低減のため「生産性向上による労務費・原動費削減」「疎水化処理の薬品コスト低減」など製造プロセスの抜本的な見直しを行う。複合対象の樹脂は塩ビ、PA、PP、CRなど。

 「CNF利用技術」では、自動車や建築・土木資材、家電分野などに適用させるための製造技術や成形・加工技術の開発などを行う。「有害性評価手法の開発と安全性評価」では、拡大用途での安全性評価と、製品化時に行う簡易的な有害性評価手法を開発し、事業化支援につなげる。

 CNFを利用した製品の社会実装・市場拡大を早期に実現し、エネルギー転換・脱炭素化社会の実現を目指す考えだ。

 

宇部興産 CO2回収・資源化プロセス、NEDO事業に

, , , , , , , , ,

2020年9月10日

 宇部興産は9日、東京大学、大阪大学、理化学研究所、清水建設、千代田化工建設、古河電気工業と共同で提案した、「電気化学プロセスを主体とする革新的CO2大量資源化システムの開発」プロジェクトが、新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の委託事業に採択されたと発表した。

 同事業は、「ムーンショット型研究開発事業/2050年までに、地球再生に向けた持続可能な資源循環を実現」に公募したもので、委託期間は2022~2029年度の最大10年間の計画となっている。

 地球環境の保全のためには、社会活動により生じる温室効果ガス(GHG)の削減が必要であり、中でもCO2が非常に高い割合を占めている。日本は、「パリ協定に基づく成長戦略としての長期戦略」(閣議決定)の中で、2050年までに80%のGHGの排出削減に取り組むことを宣言。GHGの削減は、緊急対策が必要な地球規模の大きな問題となっている。

 また、昨年に示された「カーボンリサイクル技術ロードマップ」(経済産業省)では、CO2を資源として捉えて有効利用する「カーボンリサイクル技術」を通して、排出量を抑制する方針が示され、革新的な技術開発が求められている。

 こうした状況下、NEDOは、ムーンショット目標4の達成を目指す研究開発プロジェクトに着手。今回、採択された委託事業では、電気化学技術を主体とし、400ppm~15%程度の幅広い濃度範囲の気体中CO2濃度に対応し、かつ分散配置が可能なCO2回収・有用化学原料への還元資源化プロセスの開発を目指す。

 具体的には、大気中に放散された希薄なCO2と放散される前のCO2を回収し、再生可能エネルギーを駆動力として電気化学的に富化/還元し、有用化学原料を生成するプロセスまでの統合システムを開発。これにより、カーボンリサイクルの基盤を構築する。共同研究者は、今回の事業採択を受け、希薄な濃度に対応可能なCO2回収・資源化に係る革新的技術を産学官の協働により開発するとともに、統合システムの実用化と普及に向けた取り組みを加速する。

 

東ソー ハイブリッドリサイクル技術、NEDO事業に

, , , , , , , , , ,

2020年9月10日

 東ソーは9日、東北大学、産業技術総合研究所(産総研)、宇部興産、恵和興業、東西化学産業、凸版印刷、三菱エンジニアリングプラスチックスと共同で提案した、「多層プラスチックフィルムの液相ハイブリッドリサイクル技術の開発」が、新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の委託事業に採択されたと発表した。

 同事業は、「NEDO先導研究プログラム/エネルギー・環境新技術先導研究プログラム」で進める「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」に公募したもの。なお、同事業の委託期間は今年6月から来年3月までとなっている。

 採択された技術は、包装・容器に多く使用されている多層プラスチックを高温高圧水中で処理することで、特定のプラスチック成分のみを原料にまで分解し、得られた原料と単離されたプラスチックの双方を再利用する。食品などで汚染されたプラスチックごみをそのまま処理できる可能性があり、一般ごみのリサイクル率向上に寄与することが期待される。

 今回の委託事業では、産官学で連携してプラスチックの分解条件の探索と連続処理プロセスの開発を進めることでプロセスの高効率化を図るとともに、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。

NEDO 地球環境ムーンショット目標に13テーマを採択

,

2020年9月9日

 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)はこのほど、「ムーンショット型研究開発事業」の中の目標4「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」を目指す研究開発プロジェクト13件を採択したと発表した。

 日本発の破壊的イノベーション創出を目指した挑戦的な研究開発(ムーンショット)推進に向け、総合科学技術・イノベーション会議で「ムーンショット型研究開発制度」を創設し、今年1月に6つの目標を決定。今回、目標4の実施に向け、公募を経て採択した。

 開発は次の3分野からなる。①大気中CO2の回収と利用の「温室効果ガス(GHG)の回収・資源転換・無害化技術」8件。2050年までのGHG80%排出削減には、排出抑制だけでなく排出後のGHG回収技術が必要。大気中のCO2濃度は0.04%と希薄で、直接回収(DAC)には大量のエネルギー消費や高コストなど多くの課題がある。DACの課題解決と回収したCO2の資源化、さらに地球温暖化係数がCO2の数十倍、数百倍ある農地由来のメタンやN2Oの無害化も対象。2050年までにDACの世界的普及を目指す。

 ②農地や工場などから排出される低濃度窒素化合物の無害化と利用の「窒素化合物の回収・資源転換・無害化技術」2件。人間活動由来の窒素化合物は、プラネタリーバウンダリーの限界値を超えた状態にあると言わる。湖沼や海域の富栄養化、酸性雨や気候変動などへの影響に対応する。

 ③海洋中で適切に生分解するプラスチックの「生分解のタイミングやスピードをコントロールする海洋生分解性プラスチックの開発」3件。日本の「海洋プラスチックごみ対策アクションプラン」実現には、海洋流出しても環境影響の少ない海洋生分解性プラスチックが必要。海洋流出後に適切に分解するよう、生分解のタイミングやスピードをコントロールするスイッチ機能の開発を行う。

 これらを通じて、「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)」を目指していく考えだ。

NEDO 廃プラリサイクルのプロセス技術開発に着手

,

2020年9月7日

 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)はこのほど、廃プラスチックを適正に処理し資源として循環させるための「革新的プラッスチック資源循環プロセス技術開発」事業に着手すると発表した。今年度からの5カ年計画で事業予算は35億円、研究開発は4項目、委託先は24団体だ。 

 現在廃プラは年間約900万t、そのうち再生利用(マテリアルリサイクル)は約210万t(うち約90万tは輸出)、コークス炉やガス化原料(ケミカルリサイクル)は約40万t、固形燃料、発電、熱利用など熱エネルギー回収(エネルギーリカバリー)は約500万tである。

 しかし最近のアジア新興諸国の輸入規制の強化や、SDGs、ESG投資などによる再生プラの利用拡大に対し、廃プラの資源価値を高め、経済的に資源循環させることが必要。リサイクル技術を発展させ、資源効率性の向上、付加価値の創出、CO2の排出削減が求められる。

 資源循環は①再生方法に則した廃プラの選別、②同等性能材料への再生(マテリアルリサイクル)、③石油化学原料への転換(ケミカルリサイクル)、④再生困難な廃プラからのエネルギー回収・利用(エネルギーリカバリー)のプロセスから成り、各々に開発項目を設定した。

 ①は「高度選別システム」で、多種・混合、汚染廃プラを複合センシング・人工知能、ロボットを使って高速・高精度に自動選別する技術。②は「材料再生プロセス」で、劣化要因を解明しそれに応じた材料再生・成形加工する技術。③は「石油化学原料化プロセス」で、再生困難な廃プラを既存の石油精製・石油化学設備で分解・転換する技術。そして④の「高効率エネルギー回収・利用システム」は、再生困難な廃プラを、単純な焼却ではなく燃焼エネルギーを効率よく回収・利用する技術だ。

 これら技術を適用し、2030年度までにこれまで国内で再資源化されていなかった廃プラのうち約300万t/年の有効利用を目指す。