東ソー CO2分離回収の技術開発がNEDO事業に採択

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2020年9月7日

 東ソーはこのほど、九州大学と共同提案した「革新的CO2分離膜による省エネルギーCO2分離回収技術の研究開発」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」の中で行われる「産業部門のCCUS/カーボンリサイクルの抜本的な省エネ化に資するCO2分離・回収技術」に公募したもの。

 採択された技術では、アルカノールアミンを高分子マトリックスに担持した高分子膜からなるCO2分離中空糸膜モジュールを活用する。このアルカノールアミンを使ったCO2分離膜は、高いCO2選択性を示すため、高純度のCO2を分離回収することが可能になる。

 今回の委託事業では、産学連携を通じ、同中空糸膜モジュールを利用することで、省エネルギー型石炭火力発電の排ガス中から、CO2を分離回収する技術の確立を目指す。委託期間は今年6月から来年3月まで。

 東ソーは、気候変動問題に関わる課題として、温室効果ガス(GHG)排出量削減への取り組みが事業の中長期的な成長に繋がると考えている。今後も引き続き、エネルギー使用の効率化、GHG排出量の削減、CO2の分離回収・原料化による有効利用に向けた技術開発を推進し、持続可能な社会の実現に貢献していく。

NEDO 炭素リサイクル技術の実証研究拠点は大崎上島

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2020年9月3日

 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)はこのほど、CO2を資源として有効利用するカーボンリサイクル技術の早期実用化に向け、様々な研究や技術開発に集中・横断的に取り組む実証研究拠点を広島県の大崎上島(大崎上島町)に整備すると発表した。

 また、同地にある中国電力・大崎発電所内の研究開発用施設の整備とカーボンリサイクル技術の研究を進めるために、テーマ5件を採択した。事業期間は今年度からの5年間、事業総額は約60億円。

 昨年経済産業省が示した「カーボンリサイクル3Cイニシアティブ」と今年策定の「革新的環境イノベーション戦略」で、石炭ガス化複合発電(IGCC:ガス・蒸気タービン発電)、石炭ガス化燃料電池複合発電(IGFC:燃料電池とガス・蒸気タービン発電)、発生するCO2の分離・回収の実証事業を進める大崎上島をカーボンリサイクル技術の実証研究拠点として整備するとされた。

 これを踏まえ、拠点化・技術開発事業に着手。実証研究拠点として必要な設備・施設の整備と運営、研究活動の支援、技術開発の総括的評価をする「CO2有効利用拠点化推進事業」と、そこでの技術開発とそれらの経済性や有効性を評価する「研究拠点におけるCO2有効利用技術開発・実証事業」からなる。

 「拠点化推進事業」では、その拠点化推進を大崎クールジェンに、整備・支援・最適化検討と実施は石炭エネルギーセンターに委託の予定。「技術開発・実証事業」では、市場規模の大きい打設や鉄筋に適用できるCO2有効利用コンクリートの研究開発(中国電力、鹿島建設、三菱商事)、将来需要が見込めるCO2を利用した化成品製造プロセスの構築(川崎重工業、大阪大学)と、菌類によるCO2固定化技術のシステム構築(広島大学、中国電力)、に取り組む。

 世界最先端の技術や実用化の近い技術を一元的に研究開発することで、カーボンリサイクル技術の確立を通じたCO2削減に貢献する。

 

NEDOなど 水素利活用の水素閣僚会議をWEB開催

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2020年9月2日

 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)と経済産業省はこのほど、10月14日にウェブ上で水素閣僚会議特別イベントを開催すると発表した。

 新型コロナウイルス感染症の感染拡大防止のため、オンラインで開催する。各国の水素製造や利活用の取り組みを共有し、水素社会構築の気運の維持拡大と、国際連携の一層の強化を図る。

 水素はエネルギー供給構造の多様化と、大幅な低炭素化のポテンシャルから、エネルギー転換・脱炭素化のキーテクノロジーとして世界各国から注目されている。水素閣僚会議は、水素の利活用をグローバル規模で推進し、関係各国が歩調を合わせ一層の連携を図る場として、2018年に第1回会議を日本で開催。規制・基準のハーモナイゼーション、国際共同研究の推進など、国際連携の重要性を共有した「東京宣言」を発表した。

 昨年の第2回会議では、前年を大きく上回る35の国・地域・機関から600人以上が参加し、「東京宣言」実現のための具体的アクションを明確化し、各国の水素・燃料電池に関する行動指針として、「グローバル・アクション・アジェンダ」を発表した。

 今年は、各国閣僚や民間企業の講演などを予定する。参加登録方法などは、後日、事務局ウェブサイトで案内される。

NEDO 太陽光発電の主力電源化事業の開発テーマ採択

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2020年9月1日

 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)はこのほど、再生可能エネルギーの主力電源化に向け、太陽光発電の新市場創造や長期安定電源化のための技術開発や先進的な共通基盤技術の開発を目的とした「太陽光発電主力電源化推進技術開発」事業を開始し、44件の技術開発テーマを採択したと発表した。

 太陽光発電は、低炭素の国産エネルギー源として広く普及しているが、設置場所、安全・信頼性、活用後の廃棄・リサイクルなどに課題がある。同事業は、新たな素材や製造方法による設置環境の拡大などによる新市場の創造、太陽光発電設備の長期安定電源化の技術、そして先進的な共通基盤技術の3分野からなる。

 「新市場創造」は、地上や住宅屋根など低コスト好条件適地の減少に対し、重量制約のある屋根や建物壁面、自動車などの移動体への設置・導入を可能とする技術の開発。具体的にはフィルム型超軽量太陽電池の開発、建物外壁向けに経済性・耐久性・意匠性の改善、移動体搭載用の形状追従性、高効率、低コスト化だ。

 「長期安定化」は、発電設備の安全確保のためのガイドライン、信頼性評価、信頼性を回復技術と、用途後の設備のリサイクル技術、そして電源系統への影響緩和技術の開発だ。具体的には傾斜地、営農地、水上など各種設置環境の設備ガイドライン、小規模発電設備にも適用する信頼性評価・回復技術や、太陽電池モジュールの分離・マテリアルリサイクル、低コスト分解処理、有価物回収率向上技術、そして出力制御や発電量・需要予測の高度化、需給一体型システム、需給変動に対する調整などの技術開発を行う。

 「先進的共通基盤技術」は、前2分野を支える測定評価や日射量予測技術など。具体的には、未標準・規格化の新型太陽電池(ペロブスカイト、タンデムなど)の性能測定技術、基準太陽電池と校正技術の開発、そして発電量の短期予測のための日射量予測技術だ。

 NEDOは、太陽光発電の長期安定電源化や導入量拡大とともに、新たなセル、モジュール、システム技術に関連した産業競争力の強化を目指す。

東ソー CNF複合化CRの低コスト化がNEDO事業に

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2020年8月31日

 東ソーは28日、新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の助成事業「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」について、「革新的CNF製造プロセス技術の開発」の実施予定先として採択されたと発表した。同社は共同提案先のバンドー化学と連携し、「伝動ベルトをターゲットとしたCNF複合化クロロプレンゴム(CR)の低コスト製造技術開発」に着手する。実施期間は2024年度までの5年間を予定。

 世界では石油の価格上昇や枯渇リスク、CO2排出量の増大に伴う温暖化問題に直面しており、持続可能な低炭素社会を実現していくためには、バイオマスなど様々な非石油由来原料への転換が求められている。植物素材であるCNFは、鋼鉄の5分の1の軽さで5倍以上の強度をもつバイオマス由来の高性能素材。その実用化に向けた期待が増す一方で、市場拡大にはさらなる用途開拓やコストダウンなどの課題がある。

 同事業では、製造コストを大幅に低減させる製造プロセス技術の開発や、用途開発の促進、安全性評価などを行い、CNFを利用した製品社会実装・市場拡大を早期に実現することで、CO2の排出量を削減し、エネルギー転換・脱炭素化社会を目指す。

 東ソーは、1971年よりCR「スカイプレン」の製造・販売を開始。その製造・開発技術を生かし、顧客ニーズに合わせた製品開発や、環境配慮型製品の展開に取り組んでいる。CNF複合化による材料技術では、伝動ベルトなど応用製品の基本性能向上が見込まれ、コストダウンによる量産化が期待されている。

 

NEDO 人と共に進化するAI技術で労働生産性を向上

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2020年8月27日

 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)はこのほど、「人と共に進化する次世代人工知能(AI)に関する技術開発事業」を開始した。人がAIの推論過程や推論根拠から学び、AIが人の知見を使って推論精度を上げ、人とAIが共に進化するAIの開発を行う。将来の労働力不足に対する労働生産性の向上に、AIを活用した専門家の育成や労働者のスキル習得の効率化などが期待される。

 一方、医療診断、貸付審査、自動運転など社会的・経済的な影響が大きい分野では、AIの推論結果を理解できない、品質の評価・管理手法も未確立であるなど、AIの導入は限定的だ。また、AIの推論精度に必要な大量データに対する要求精度やタグ付けといった前処理なども、AI導入の障壁である。

 こうした中、①人と共に成長するAIの基盤技術、②AIの評価・管理手法、③構築・導入が容易なAIの開発、からなる研究開発事業を開始した。今年度からの5年計画で、今年度予算は約29億円。

 ①は推論過程や推論根拠を説明でき、人の知識を理解できるAIの開発で、人とAIが相互に理解・学習することにより共に進化し、幅広い分野へのAIの適用を目指す。

 ②は評価項目・指標・目的などの具体的な品質評価・管理ガイドラインの策定、推論結果の品質評価・管理手法の開発、膨大な検査データや統計的データの統合処理テストベッドの開発により品質マネジメントを確立し、デファクトスタンダード化を目指す。

 ③は画像や言語などの汎用学習済みモデルと応用分野毎の準汎用学習済みモデルを用意し、目的ごとに適宜組み合わせてシステムを作る。少量のデータで高精度モデルを構築でき、管理と利活用を容易にするプラットフォームを構築する。

 これらの技術開発によりAIシステムの導入を促進し、2030年に日本産業の労働生産性20%超の向上(今年度比)を目指す考えだ。

 

NEDOなど 高効率低負荷の水素専焼ガスタービン成功

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2020年8月26日

 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)と川崎重工業、大林組はこのほど、「水素社会構築技術開発事業」で川崎重工が開発した「マイクロミックス燃焼」技術を使ったドライ低NOx水素専焼ガスタービンの技術実証試験に、世界で初めて成功した。

 ドライ燃焼方式は従来式よりも発電効率が高く、NOx排出量も低減できる。水素はガスタービン発電や燃料電池など、CO2を排出しない究極のクリーンエネルギーとして将来の中心的役割が期待されている。

 同事業は水素社会の実現に向け2017~18年度に神戸市や関西電力などの協力で「水噴射方式」の水素ガスタービンを実証試験し、世界で初めて神戸市ポートアイランド市街地への水素専焼の熱電併給を達成した。

 「水噴射方式」は局所的な高温燃焼によるNOx発生を抑える技術だが、水の蒸発により発電効率が低下。一方「ドライ燃焼方式」は発電効率が高くNOx排出量も少ないが、水素の高速燃焼による火炎逆流があり、燃焼の安定化が課題であった。

 今回、川崎重工は微小な水素火炎による燃焼技術「マイクロミックス燃焼」を使ったドライ低NOx水素専焼ガスタービンを開発。排熱回収ボイラを組み合わせたコジェネレーションシステムで、約1100kWの電力と約2800kWの熱エネルギー(蒸気・温水)を周辺の公共施設へ供給。今年度末まで、断続的な実証運転により水素発電の安定運用と発電効率、環境負荷低減効果などを検証する。

 今秋からは大林組により、燃料「水素」と地域の「熱」「電気」利用を総合管理し、経済・環境的に最適制御する統合型エネルギーマネジメントシステムを実証し、事業性評価を行う。また大林組は大阪大学、関西大学と共同で、液化水素の冷熱の活用を検討する。

 ガスタービン用の水素は、マイナス253℃(1気圧)の液化水素を蒸発器で気化させて得るが、その冷熱により蒸発器に着霜するため、除霜を行う運転停止が必要だった。プロパンガスなどの中間熱媒体で液化水素の冷熱を取り出すと着霜が回避でき、連続運転が可能となる。さらにこの冷熱でガスタービンの吸気を冷却すると、発電効率も上がる。こうした液化水素の冷熱の活用で、システム全体の効率化を図る。

 NEDOと川崎重工、大林組は、水素社会の実現に向け、地域コミュニティーでの効率的エネルギー利用につながるエネルギー供給システムの確立を目指し、本事業を着実に実施していく。

ドライ低NOx水素専焼ガスタービンの実証試験プラント
ドライ低NOx水素専焼ガスタービンの実証試験プラント

NEDO CO2固定化・有効利用技術、5テーマに着手

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2020年8月20日

 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)はこのほど、CO2を資源として捉え、炭酸塩やコンクリート製品・コンクリート構造物へ固定化し有効利用する「カーボンリサイクル技術」の技術開発5テーマに着手すると発表した。

 火力発電などから排出されるCO2の削減は気候変動対策に重要であり、CO2を資源とし回収・有効利用する「カーボンリサイクル技術」の開発が求められている。炭酸塩やコンクリート製品・コンクリート構造物へのCO2固定化は、使用量が多いためCO2の固定化ポテンシャルが高く、固定化後の生成物は安定な上、燃料や化学品へのCO2利用に必要な水素が不要なことから、カーボンリサイクル技術として期待される。

 こうした中NEDOは、CO2の炭酸塩やコンクリート類への固定化・有効利用の技術開発と、プロセス全体のCO2削減効果と経済性評価を行うため、5カ年事業で次の技術開発テーマに着手する。

 ①「化石燃料排ガスのCO2を微細ミスト技術により回収、CO2を原料とする炭酸塩生成技術の研究開発」(双日、トクヤマ、ナノミストテクノロジーズ)

 ②「海水および廃かん水を用いた有価物併産CO2固定化技術の研究開発」(早稲田大学、ササクラ、日揮グローバル)

 ③「マイクロ波によるCO2吸収焼結体の研究開発」(中国電力、広島大学、中国高圧コンクリート工業)

 ④「廃コンクリートなど産業廃棄物中のカルシウム等を用いた加速炭酸塩化プロセスの研究開発」(出光興産、宇部興産、日揮グローバル、日揮、成蹊大学、東北大学)

 ⑤「セメント系廃材を活用したCO2固定プロセス及び副産物の建設分野への利用技術の研究」(竹中工務店)

 事業総額は約40億円。早期の社会実装を目指す。

NEDO 石炭火力のCO2固体吸収法の実証研究を開始

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2020年8月5日

 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)、はこのほど、CO2分離・回収コストの大幅低減が期待される固体吸収法について、実際の石炭火力発電所で燃焼排ガスを使用するパイロット規模の研究開発に着手すると発表した。川崎重工業と地球環境産業技術研究機構に委託し、石炭火力発電所での燃焼排ガスのCO2分離・回収の長期連続運転試験を行う。事業期間は2024年度までの5年間。

 CO2排出量の大幅削減には、分離・回収したCO2の地中貯留(CCS)や、原料として利用するカーボンリサイクルの推進が重要になる。経済産業省の「カーボンリサイクル技術ロードマップ」はCO2分離・回収の重要技術として固体吸収法を挙げ、今年の「革新的環境イノベーション戦略」で同手法による燃焼排ガスの研究開発の方針を示した。固体吸収法は化学吸収法(液体)と異なり、CO2の脱離に要するエネルギーは少なく、分離回収コストを半減(CO 2 1t当たり2000円台)できる可能性がある。

  NEDOは、2018年から固体吸収法の実用化研究を進め、ベンチスケール試験(日産数t規模)でCO2分離・回収エネルギー1.5GJ/tを達成(化学吸収法の約6割)。吸収方式はアミン担持多孔質材料の移動層方式。実燃焼排ガス使用のスケールアップ試験用に、石炭火力発電所に試験設備(数十t/日)を設置し、CO2分離・回収の長期連続運転試験を行う。同時に固体吸収材の性能向上、製造技術・シミュレーション技術の高度化も進め、スケールアップ試験に反映させる。2030年までに、固体吸収法の技術確立を目指す。

NEDOなど 従来比6倍速の銅コーティング加工機を開発

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2020年7月28日

 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)はこのほど、大阪大学、ヤマザキマザック、島津製作所と共同で高輝度青色半導体レーザーを用いた、高速・精密銅コーティングが可能なハイブリッド複合加工機を開発した。

 レーザーコーティングは従来のスパッタやメッキ、溶射と異なり、レーザーで金属粉末を溶接する技術。密着強度が高く耐久性に優れ、大気雰囲気下で処理できる。また、マルチビームの加工技術により、1本の粉末ビームに複数のレーザービームを照射し効率的に加熱、溶融、凝固させる。従来の近赤外線レーザーでは金や銅の加工は困難であったが、青色半導体レーザーは金属への吸収効率が高く、金や銅などの加工に適する。特に銅は、その高い熱・電気伝導性から高精度が必要な航空・宇宙・電気自動車産業への活用が期待される。また細菌の殺菌・抗菌、ウイルスの不活化作用から、感染リスク低減のための手すりやドアノブへの利用が始まっている。

 今回、日亜化学工業と村谷機械製作所の技術協力で開発した200W高輝度青色半導体レーザーを3台装着し、600W級マルチビーム加工ヘッドを開発。レーザー集光スポットのパワー密度が上がり、金属材料への銅のコーティング速度が従来の6倍以上に向上、多層コーティングも可能になった。1走査あたりのコーティング幅も従来比2.5倍の1mm程度まで増大できる。

 噴射した銅粉末を直接加熱するため母材表面の溶融を必要最小限とし、母材金属の混入が少なくゆがみの小さな精密コーティングが可能である。直線3軸/回転2軸の5軸同時制御加工ヘッドのハイブリッド複合加工機で、複雑形状の部品に高速・精密コーティングできる。現在、石川県工業試験場と大阪富士工業で銅コーティングの基礎データベースの構築と銅コーティング部材の開発を進めている。

 NEDOプロジェクトは青色半導体レーザーのさらなる高輝度化を進め、ヤマザキマザックは?級青色半導体レーザーマルチビーム加工ヘッド搭載、コーティング速度十倍以上のハイブリッド複合加工機の来年の製品化を目指している。