新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）

INPEXと大阪ガス　大規模メタネーションの実証事業

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2021年11月24日

　INPEX（旧国際石油開発帝石）と大阪ガスは共同で、「ガスのカーボンニュートラル化に向けたCO2‐メタネーションシステムの実用化に向けた技術開発事業」を開始する。INPEXが新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）で採択されたINPEXの助成事業の下、大阪ガスは業務委託の形で参画する。

　メタネーションとは触媒によりCO2と水素から都市ガス主成分のメタン（合成メタン）を作る方法で、再生可能エネルギーで作った水素を使うことで都市ガスをカーボンニュートラル化できる。合成メタンは都市ガスの既存インフラ・機器をそのまま使え、「グリーン成長戦略」では2030年までに既存インフラへ合成メタンを1％注入することが目標だ。

　サバティエ反応によるメタネーションの基本的要素技術は確立されており、今後、合成メタン製造コストの低減と設備の大規模化などの実用化に向けた技術開発が必要だ。2024年度後半から2025年度にかけて、INPEX長岡鉱場内で回収したCO2から合成メタンを製造する実証実験を行い、同社の都市ガスパイプラインへ注入する予定だ。合成メタン製造能力は約400N㎥/hで、世界最大級の規模。INPEXは2017年から長岡鉱場で行っている合成メタン製造能力8N㎥/hのメタネーション基盤技術開発の経験を生かして事業全体の取りまとめや設備のオペレーションを担う。

　大阪ガスは、石油系原料からの都市ガス・代替天然ガス製造で培った省エネルギーメタン製造の触媒技術やスケールアップの設計ノウハウなどのエンジニアリング力を生かし、設備設計とプロセス最適化を担う。また名古屋大学は、反応挙動把握のための反応シミュレーションの技術開発を行う。

　並行して、オーストラリアなどの再エネ由来のグリーン水素製造が安価な国でメタネーションを行い日本へ輸入する事業性評価や、環境価値の国内移転に向けた制度検討なども行う。将来的には、海外で商用規模（1万N㎥/h）の実証事業を行い、さらに6万N㎥/h規模での商用化を視野に入れて取り組んでいく。

　同事業を通じて、INPEXと大阪ガスの両社は、CO2-メタネーションによる都市ガスのカーボンニュートラル化の早期社会実装に向けて取り組んでいく考えだ。

NEDO　CO2の有効利用に向け6テーマを採択

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2021年11月22日

　新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）はこのほど、CO2を資源として捉え化学品や燃料、鉱物へ有効利用するカーボンリサイクル技術について新たに6件の技術開発テーマを採択した。実施期間は2025年度までの5年間で、事業総額は約130億円。

　カーボンリサイクル技術は、火力発電などで排出されるCO2を分離・回収し有効利用することで、大気中への排出を抑制するもので、今年6月策定の「2050年カーボンニュートラルに伴うグリーン成長戦略」では、キーテクノロジーに位置づけられている。カーボンニュートラル社会の実現に向け、技術的選択肢の増加・強化を加速する。

　昨年度採択の7テーマに、新たに化学品分野2件、燃料分野1件、鉱物分野3件の計6件を追加。化学品分野の「CO2直接合成反応による低級オレフィン製造（IHI）」と「メタノール合成の最適システム（JFEスチールなど）」、燃料分野の「大規模メタネーションによるメタン製造（INPEX）」、鉱物分野の「製鋼スラグを活用したCO2固定（神戸製鋼所など）」、「製鋼スラグの高速多量炭酸化よる革新的CO2固定（JFEスチール）」と「CO2の化学的分解による炭素材料製造（三菱マテリアル）」に関する技術開発を推進する。

　カーボンリサイクル技術の関連産業への利用可能性を拡大しCO2の大気中への排出量をより多く削減することで、カーボンニュートラル社会の実現を目指す。

宇部興産など　PEFC向け高性能触媒の合成に成功

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2021年11月16日

　宇部興産、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）、産業技術総合研究所（産総研）、先端素材高速開発技術研究組合（ADMAT）は15日、共同で、固体高分子型燃料電池（PEFC）向けの高性能なコアシェル型触媒の合成に成功し、その高効率合成も実現したと発表した。

　PEFCは、高いエネルギー変換効率や長寿命、低温作動（室温~100℃）などの特長をもち、FCV（燃料電池自動車）の動力源や家庭用コージェネレーションシステムなどで利用されている。

　エネ変換効率をより向上させるためには、正極（カソード電極）での酸素還元反応（ORR）の活性を高める必要があり一般的には白金が採用されている。しかし白金は高価で資源量も少ないため、使用量を大幅に低減しながらもエネ変換効率を向上させる手法の確立が求められている。

　そこで近年は、触媒粒子の外表面（シェル）部分のみに選択的に白金を存在させ、粒子の内部（コア）部分を他の金属で置き換えた構造をもつコアシェル型触媒により、白金利用効率の向上を目指す研究が活発化。しかしコアシェル型触媒の合成法として普及している銅‐アンダーポテンシャル析出（Cu-UPD）法は工程が非常に複雑かつバッチ式であるため、生産性が低いことが課題となっていた。

　こうした背景の下、NEDOは「超超プロジェクト」で、計算・プロセス・計測の三位一体による機能性材料の高速開発に取り組んでおり、その一環として四者共同で、カソード触媒の白金使用量の大幅な削減を可能とするコアシェル型触媒を効率的に合成する技術開発を行ってきた。

　今回、1日当たり数十種の触媒を連続・自動合成することが可能なハイスループットフロー合成装置を使って、短時間で最適なコアシェル構造をもつ触媒合成条件を確立し、またプロセス条件を最適化して、従来比十倍以上の触媒の高効率合成プロセスを実現した。この成果によりPEFCで課題となっている高い白金コストを大幅に低減することで、燃料電池触媒のより一層の社会実装を促進するとともに、脱炭素社会の実現に貢献する。

NEDO　IoT向け新セキュリティ技術の普及を推進

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2021年11月11日

　新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）とセキュアオープンアーキテクチャ・エッジ基盤技術研究組合（TRASIO）はこのほど、安全なIoT社会の実現に向けてセキュリティ技術の普及を図る「オープンコミュニティ powered by TRASIO」を設立した。

　IoT社会では、従来のクラウド集約型ではなくネットワーク末端で情報処理するエッジコンピューティングが必要で、膨大なデータの処理電力の劇的低減も求められる。NEDOは既存技術の延長線上にはない、高速化と低消費電力化を両立する技術確立を目指し「高効率・高速処理を可能とするAIチップ・次世代コンピューティングの技術開発」プロジェクトを進めている。

　一方、IoT機器を利用したサービス提供には、「提供サイドが想定する正規IoT機器」か「非正規IoT機器や正規IoT機器になりすました悪意のあるIoT機器」かを確実に判断し、正規の機器のみにサービスを提供する手段が必要だ。

　こうした中、日立製作所、エヌエスアイテクス、慶應義塾、産業技術総合研究所、セコムの5者はTRASIOを設立し、同プロジェクトの「革新的AIエッジコンピューティング技術」のなかの「セキュアオープンアーキテクチャ基盤技術とそのAIエッジ応用研究開発」を担当。昨年、オープンアーキテクチャ「RISC‐V（リスク・ファイブ）」を開発した。

　今回、これをベースに開発したセキュリティシステムの紹介や試使用、ハンズオン体験を図る場として、同オープンコミュニティを設立。RISC-Vセキュリティシステムの認知度を上げるとともに、あらゆるユーザーの意見を取り入れて開発成果の最大化を図る。今後、国内企業・法人などを対象にセミナーやフォーラム、活動報告会を通して新技術の解説や実応用ガイドの説明、RISC-Vの国際標準化に向けた活動を報告する。

NEDOとJIC　相互協力協定、イノベーションを創出

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2021年11月10日

相互協力協定を締結（左：NEDOの石塚博昭理事長、右：JICの横尾敬介社長CEO）

　新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）と産業革新投資機構（JIC）はこのほど、新産業の創出を目的として、相互協力協定を締結した。両者は協定に基づき、NEDOがもつスタートアップ支援に関する知見や技術開発成果と、JICの幅広い産業ネットワークやファイナンスの知見を有機的に連携させることにより、イノベーションの創出と革新的な技術開発成果の社会実装を目指す。

　協定を通じて、NEDOはスタートアップ支援における投資家目線での評価ノウハウの蓄積や高い事業性が期待できる革新的な技術シーズの発掘など、技術開発成果のイノベーションを促進する「イノベーション・アクセラレーター」としての役割を強化し、社会課題の解決に一層貢献していく。

　また、JICは傘下のファンドも含めたJICグループ全体として、オープンイノベーションによる企業の成長と競争力強化に対する資金供給を通じて民間投資を促進するとともに、投資人材の育成などを行い、日本の次世代産業を支えるリスクマネーの好循環創出を進めていく。

　今回の協定の下で、両者が相互協力することにより、イノベーション創出への貢献が期待される。

NEDOなど　公衆広域通信利用の自動運転実証を開始

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2021年11月2日

　新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）は自動運転社会の実現に向け、NEDOが管理法人を務め内閣府が実施する「戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）第2期/自動運転（システムとサービスの拡張）」で、国内外の自動車メーカーや自動車部品メーカー、大学など計22機関による実証試験を、今月から来年3月にかけ東京臨海副都心で行う。

　公衆広域ネットワーク（V2N）からの信号情報や気象情報、交通規制、道路交通情報などを自動運転に活用する手法を検証する。交通環境情報を活用したインフラ協調型の高度な自動運転の実現を目指し、2年前から東京臨海部の一般道に信号情報提供用のITS無線路側機、高精度三次元地図、首都高速道路への合流支援センサーなどのインフラを整備し、国内外の関係企業・機関の参加を得て実証実験を行ってきた。

　今年度は、交通環境情報配信のしくみ作りと活用拡大のために、これまでに整備した高精度三次元地図情報やV2Nによる信号情報、合流支援情報の配信に加え、V2Nによる多様な交通環境情報の車両への配信環境を整え、実証実験を行う。

　また、交通環境情報利活用の新たな取り組みとして、車両プローブ情報を活用した車線別渋滞、交通規制、落下物情報など他事業者のもつ情報と、気象、模擬緊急車両、事故車に関する情報、さらには昨年度の実証実験で狭域通信で配信した信号情報についても、V2Nで車両へ配信する。

　自動運転車の走行経路計画の判断やODD（走行環境）の判定、中広域の交通環境情報を生成、V2Nで配信し、安全な走行への有効性を検証する。さらに、「SIP自動運転」で開発中の様々な交通環境に対応する高精度シミュレーションモデルを使い、臨海副都心地域を中心とした安全性評価環境を仮想空間に構築し、自動運転システムの安全性評価の有効性確認のための実証実験を追加実施する予定だ。

NEDO　小規模地熱発電事業者向け、支援ツールを開発

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2021年10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、電力中央研究所（電中研）とエンジニアリング協会（ENAA）が、小規模地熱発電事業の設備の最適な運転管理を支援するツール「GeoShink（ジオシンク）」と、収益向上を後押しする「事業性評価支援ツール」を開発したと発表した。

　今後、これらをさらに使いやすいツールへ改良し、事業者の収益向上を支援するとともに、地熱発電事業への普及拡大と地熱資源の有効利用に取り組んでいく。

　再生可能エネルギー導入拡大が望まれる中、地熱は安定したエネルギー出力が得られるため、ベースロード電源としても注目を集めている。特に日本は世界第3位の地熱資源ポテンシャルをもち、地熱発電技術の開発に大きな期待が寄せられている。

　こうした中、NEDOは2013年度に「地熱発電技術研究開発」事業を立ち上げ、地熱資源の利用拡大につながる技術開発を実施してきた。今回、そのテーマの1つである「IoT-AI適用による小規模地熱スマート発電＆熱供給の研究開発」（2018~2021年度）において、電中研とENAAが小規模地熱発電事業の最適な運転管理を支援するツールを開発した。

　「ジオシンク」はIoT技術を活用しバイナリー発電設備を一元的に状態監視する。電中研が開発した発電プラント向け熱効率解析ソフトと連携することにより、機器などの異常予兆を検知するとともに、最適な運転管理を支援する。

　一方、「事業性評価支援ツール」は、事業収支の観点から設備の点検・修理時期を最適化するとともに、点検情報やトラブル事例をデータベース化することにより、関係者間での部品調達などの最適化、トラブルの再発防止などに寄与する。これらのツールによって事業性や運転効率を〝見える化〟することで、従来コスト面の課題から大規模事業者と同等レベルの運転管理が困難であった小規模事業者でも事業収益を向上させる効果が期待できる。

NEDO　PJの企業・団体、ゼロエミ・チャレンジに

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2021年10月18日

　新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）は、経済産業省が「TCFDサミット2021」で公表した、「ゼロエミ・チャレンジ企業」（第2弾）の約600社の企業リストに、政府の「革新的環境イノベーション戦略」に基づきNEDOが実施中の45のプロジェクト（PJ）に参加する企業488社と11の技術研究組合が含まれている、と発表した。

　同省は「ゼロエミ・チャレンジ企業」を、脱炭素社会の実現に向けたイノベーションに果敢に挑戦する企業と位置づけている。昨年の第1弾では約300社のリストを作成し「TCFDサミット」で公表していた。

　今回は、新たに農林水産省と企業の選定について連携をするとともに、NEDOでも17のプロジェクトが追加対象とされたことで、約300社がリストに加わり、掲載企業数は合計で約600社と大幅に増加。その中に、NEDOのPJに参加している499の企業・団体が含まれる結果となった。

　NEDOは引き続きゼロエミ・チャレンジに協力し、脱炭素社会の実現に向けたイノベーションの加速に貢献する。

NEDOなど　冷却過程のナノ構造形成メカニズムを解明

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2021年10月11日

　新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）はこのほど、産業技術総合研究所（産総研）、九州大学と共同で人工知能（AI）と分子シミュレーションを組み合わせた世界初の解析技術を開発し、液晶がナノ構造化する際の新たな現象を発見した。

　プラスチックや合金、加工食品などの固形物の多くは、液状物から固形物へ冷却して加工。液晶や溶液、ポリマー、生体材料などは冷却プロセスで多彩な構造を形成し、機能や性能を左右する。冷却プロセスの理解は重要だが、ナノ構造や生成速度などの定量的説明はできていない。

　今回、「超先端材料超高速開発基盤技術プロジェクト」での計算・プロセス・計測の三位一体による有機・ポリマー系機能性材料開発の高速化への取り組みの一環で、新たな解析技術を開発。冷却前の分子構造の中から、冷却後の構造に似たナノ構造だけを精密に抜き出すことで、ナノ構造のサイズや生成のしやすさが解析できる。

　構造生成のきっかけとなるナノ構造、臨界核（CN）、より生成しやすくサイズの小さな2種類のナノ構造を発見。CNは3段階のプロセスを経て生成することが示唆された。ナノ構造サイズがCNを超えると構造生成が始まり超臨界核になるとされるため、超臨界核の数の時間的変化を観察。その生成は3段階に分かれ、段階を踏むごとに生成速度が上がることが分った。

　超臨界核に成長できずに分裂したCN（残留クラスター）数の変化を見ると、超臨界核の生成タイミングと一致する3つのピークがあったことから、超臨界核の生成は、CNではなく残留クラスターが中心となって起こることが分った。この解析技術は物質によらず、またナノ構造の生成プロセスだけでなく成長や構造パターンの形成を経た固形化まで適用できる。

　液晶のほか溶液やポリマー、生体材料などの精製プロセス、結晶化プロセスなどが高精度で観察でき、製品性能を左右する結晶の大きさや純度など材料の構造パターンを最適化する「コツ」をつかむことが可能になる。高機能材料創製のための材料性能向上や開発期間短縮につながることが期待される。

NEDOなど　世界初、大規模人工光合成で水素を製造

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2021年9月22日

　新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）と人工光合成化学プロセス技術研究組合（ARPChem）はこのほど、東京大学、富士フイルム、TOTO、三菱ケミカル、信州大学、明治大学とともに100㎡規模の太陽光受光型光触媒水分解パネル反応器と水素・酸素ガス分離モジュールから成る光触媒パネル反応システムを開発し、太陽光による水分解で長期間安全かつ安定的にソーラー水素を分離・回収できることを実証した。世界初の実証事例。

　NEDOは、水の光分解で得たソーラー水素とCO2からC2~C4オレフィンを製造する「二酸化炭素原料化基幹化学品製造プロセス技術開発（人工光合成プロジェクト）」で、①光触媒（水の光分解で水素と酸素を製造）、②分離膜（水素・酸素の混合ガスから水素を分離）、③合成触媒（水素とCO2からC2~C4オレフィンを合成）の研究開発に取り組んでおり、今回の成果は①と②に当たる。

　光触媒パネル反応器は、透明ガラス容器にチタン酸ストロンチウム光触媒シートを格納したもので、光触媒を基板上に塗布するだけで製造できる。紫外光で水を分解し、量子収率はほぼ100％。疑似太陽光の連続照射による耐久性試験では、初期の8割以上の活性を2カ月以上（屋外試験で約1年に相当）維持した。この反応器を連結した3㎡のモジュールをプラスチックチューブで連結し、100㎡規模の反応器とした。屋外環境で水素と酸素が2対1の混合ガスを発生。その太陽光エネルギー変換効率は夏期には0.76％であった。

　ガス分離モジュールで水素濃度約94％の透過ガスと、酸素濃度60％以上の残留ガスに分離。天候・季節によらず、水素の回収率は約73％だった。水素濃度4~95％の混合ガスは着火すると爆発するが、1年以上の屋外試験で一度も自然着火・爆発はなかった。爆発リスクの確認のために、光触媒パネル反応器、ガス捕集用配管、ガス分離モジュールに意図的に着火したが、いずれも破損や性能劣化はなかった。

　今後、可視光にも応答するエネルギー変換効率5~10％の光触媒の開発と、光触媒パネルの低コスト化と一層の大規模化、ガス分離プロセスの分離性能とエネルギー効率の向上のための技術開発を進め、実用化を目指す。