早稲田大学 – 日刊ケミカルニュース

　新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）と未利用熱エネルギー革新的活用技術研究組合（TherMAT）、早稲田大学、金属系材料研究開発センター、前川製作所はこのほど、産業用ヒートポンプの導入効果を定量評価できる「産業用ヒートポンプシミュレーター」を開発した。簡単な入力と操作で、導入後の1次エネルギー消費量とCO2排出量を短時間で高精度に試算できる。

　日本は化石燃料などの1次エネルギーの9割は輸入であり、経済的・温室効果ガス排出抑制・エネルギーセキュリティー維持の観点から運輸・民生・産業分野の省エネルギーが求められる。しかし、産業分野の多くは高温燃焼や蒸気ボイラーの熱を利用するため、多量の化石燃料を消費し温室効果ガスを排出。しかもその熱エネルギーの1部は使用されずに排熱（未利用熱）として廃棄されている。

　NEDOとTherMATは「未利用熱エネルギーの革新的活用技術研究開発」事業で、2022年度を目標に100℃弱の回収熱からエネルギー消費効率（COP）3.5以上で最高200℃の熱供給が可能な、産業用高効率高温ヒートポンプの開発を進めている。

　一方、産業用ヒートポンプ導入のための効果評価には、生産プロセスに適したヒートポンプと運転条件の選定、COP算定のための蒸気・温水温度、熱源機器のエネルギー使用量の詳細な計測データに加え、ヒートポンプの試験データが必要になり、導入検討のための多大な時間とコストが障壁となっていた。

　今回開発した「産業用ヒートポンプシミュレーター」は、想定する利用方法を選択し、冷媒の種類や定格加熱能力、時刻ごとの給水温度や流量を入力すれば、ヒートポンプのCOP、加熱能力、1次エネルギー消費量、CO2排出量を短時間で高精度に試算でき、時間とコストを大幅に節減する。

　今後、同シミュレーターで産業用ヒートポンプの導入効果を具体的に示すことで、未利用熱の有効活用を推進し、徹底的な省エネルギー化と地球温暖化防止へ貢献する。またポンプ・タンク・弁など生産プロセス全体の設計やエンジニアリングを可能にする「産業用ヒートポンプ導入支援ツール」へと高度化し、広く活用できるよう一般公開と標準化を目指す考えだ。

NEDOなど　長期貯蔵でも沈降しないMR流体を開発

磁気粘弾性流体（MR流体） , ＮＥＤＯ , 早稲田大学 , 日本ペイントホールディングス

2020年4月1日

　NEDOはこのほど、早稲田大学、日本ペイントホールディングスと共同で、長期貯蔵でも沈降しない高い安定性を持つ磁気粘弾性流体（MR流体）を開発した。

　MR流体は、鉄などの磁性粒子をオイルなどの分散媒体に分散させた流体で、外部から磁場を加えることによって粘度が変化する特性を持つことから、車両のブレーキや制震機、ロボットのアクチュエーターなど機械制御への応用が期待されている。しかし、従来のMR流体は、分散媒体中の磁性粒子が沈降しやすいため、長期間使用すると、装置の損傷や動作が不安定になるといった課題があった。

　今回開発したMR流体は、磁性粒子の沈降を抑制するための側鎖を持つポリオキシレン脂肪酸アミド誘導体を分散媒体に適用するとともに、直径20～300㎚のナノ粒子を分散媒体に添加することで、半年の静置状態でも分離せず、外部からの磁場に対して高い応力を発揮することに成功。今回の成果により、MR流体を長期間にわたって利用することが可能となり、ロボットを始めとする様々な機械制御分野へ応用展開が期待される。

　今後、3者は、開発したMR流体を使った、ロボット用柔軟アクチュエーターの開発を引き続き共同で進める。また、日本ペイントホールディングスは、これまで塗料分野で培ってきた顔料などの微粒子の分散方法や安定化技術の知見を生かし、産業機械向けに最適化させた新たなMR流体の商品化に向けた開発を進め、さらなる応用分野の開拓を進める考えだ。

JXTGエネルギー　早大と包括連携活動に関する協定書締結

ＪＸＴＧエネルギー , 早稲田大学 , 包括連携活動 , 協定書締結

2019年12月2日

　JXTGエネルギーは29日、早稲田大学と「持続可能な未来社会実現」に向けた、イノベーション推進のための包括連携活動に関する協定書を締結したと発表した。

　同社と早大は2010年から材料分野を中心に、共同研究創出を目的とした技術シーズの探索を継続してきた。同協定の締結はこれまでの連携を強化し、包括的で分野横断的なオープンイノベーションを実行して、低炭素化をはじめとした様々な社会課題に対応していくことが目的だ。

　具体的な取り組みとして、まず早大が建設中の121号館内に「ENEOSラボ」を設置し、主にCO2からの燃料・化学品製造技術の開発といった「CO2削減に向けた革新技術の研究」に取り組む。さらに、オープンイノベーション戦略研究機構などでの共同研究の加速、卓越大学院での人材育成活動などについて連携を深める。

　早大が持つ多様な分野での豊富な人材と組織体制、実用化を見据えた広範・最先端の研究実績などの強みと、エネルギーのリーディングカンパニーとして、エネルギー変換技術や社会実装に関する経験のある同社の強みを生かし、低炭素化に向けた技術開発などの研究を進める。

　JXTGグループは長期ビジョンで、2040年のありたい姿として「事業構造の変革による価値創造」を掲げており、オープンイノベーションの積極的な推進を通じ、革新的な技術・事業の創出を目指す。