研究テーマ
環境化学技術研究部門では、次に示す４つの課題を重点研究課題として選定し実施しております。
１．再生可能資源を利用する材料 ・プロセス技術
２．環境負荷物質の排出を極小化する反応 ・プロセス技術
３．化学プロセスの省エネ化を可能とする分離技術
４．産業の環境負荷低減を図るレーザー化学技術
５．先端化学材料の評価技術
| １．再生可能資源を利用する材料・プロセス技術 | |
| 研究の概要 | 化石資源に替わってバイオ原料から化学品を製造する原料転換・バイオリファイナリー構想は、GSCの一環として欧米を中心に戦略的な取り組みが始まっている。わが国でも、バイオマスへの原料転換は喫緊の課題であるが、その普及のためにはコストや機能で石油由来の従来品より優れた製品を開発しなければならない。競争力のある産総研独自のバイオ由来化学品生産プロセスの基盤技術を確立すると共に、実用化に向けた製造プロセスの開発を行う必要がある。バイオ由来の化学品製造プロセスの構築に向けて、バイオ変換・化学変換・分離精製等の基盤技術の確立を図ると共に、全体プロセスの設計・評価を行い、さらに製品のバイオマス由来度の国際標準規格化に向けた取り組みを進める。 |
| 研究リーダー | 主幹研究員 藤谷 忠博 |
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| ２．環境負荷物質の排出を極小化する反応・プロセス技術 | |
| 研究の概要 | グリーン・サステイナブル・ケミストリー（GSC）プロセスの開発については、これまで既存のプロセスを前提とした環境負荷物質極小化を目的とする研究開発が中心であったが、今後は酸化技術、触媒技術、錯体・ヘテロ原子技術、電磁波技術等の高度化により、新規なプロセスで副生成物・廃棄物極小化実現を目指すことが必要である。そのためには、高効率・省資源というGSCのコンセプトを更に一歩進め、高効率・省資源かつ高性能・高機能部材製造に繋がる基盤技術開発を行うことが重要となる。環境負荷物質極小化の更なる推進と共に、高効率・省資源かつ従来の性能・品質を凌駕する化学品合成を可能とする以下のGSC技術の開発・構築を行う。 |
| 研究リーダー | 精密有機反応制御グループ グループ長 島田 茂 |
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| ３．化学プロセスの省エネ化を可能とする分離技術 | |
| 研究の概要 | 化学プロセスを環境にやさしくGSCの趣旨に添った省エネルギー型プロセスへと変革するために、エネルギー消費の約40%を占める分離技術の革新的高効率化が求められている。従来型の化学プロセスを見直す、あるいは燃料電池やバイオマスエネルギーの製造・利用等の新規プロセスの構築を考える際には、高効率なガス分離技術、不純物除去技術等が必要不可欠である。また、産業分野における低温排熱の有効利用も重要である。原理的に省エネルギー化が可能な分離法である膜分離技術や吸着分離技術の基盤研究を進化させ、モジュール化等の実用化技術を確立し、具体的な用途に対して実証することが必要である。膜技術においては、市場が大きく技術の速やかな普及が期待されている「水素分離精製」と「化学原料の脱水精製」を主なターゲットとする。それぞれ水素透過性金属膜、分子ふるい型無機膜に着目し、評価・設計手法の開発から、膜素材及び製膜技術の開発、モジュール化、性能実証までを一貫して推進し、具体的用途を明示して実証することを目標とする。吸着技術においては、産業分野における低温排熱の有効利用促進の観点から、吸着能力が高くかつマイルドな条件で再生可能な吸着剤が必要である。水蒸気等の吸着分離・回収技術やバイオマスエネルギーの製造・利用過程での不純物除去を主なターゲットとして、高機能な吸着剤を開発するとともに、モジュール形成及びプロセス最適化等を進める。 |
| 研究リーダー | 膜分離プロセスグループ グループ長 原 重樹 |
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| ４．産業の環境負荷低減を図るレーザー化学技術 | |
| 研究の概要 | 申し訳ございません。工事中です。 |
| 研究リーダー | 主幹研究員 新納 弘之 |
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| ５．先端化学材料の評価技術 | |
| 研究の概要 | 有機エレクトロニクス等に代表される高付加価値製品開発では、セットメーカー毎の先端材料開発やデバイス化、重複した設備投資等のために、わが国化学産業の強みである先端化学材料・部材の効果的かつ迅速な製品化に繋がっておらず、先端デバイス分野で国際競争力の確保が困難な状況になっている。そこで、先端分野における製品開発効率を最大化して国際競争力を確保し、また、持続可能社会の実現に貢献するために、共通基盤的な先端化学材料の評価研究開発（耐久性評価、材料評価、素材開発等）を担う拠点の整備が急務となってる。化学材料の耐久性評価においては、市販の耐久性評価装置を用いた加速劣化試験の実施とともに、大気化学技術の知見を取り入れた独自の加速劣化試験法の開発を目指す。材料評価においては、NMR等の共用化した分析装置の活用により他グループとの連携･支援を実施するとともに、新しい構造・機能評価法の開発並びに、これに基づく劣化機構の提案を目指す。素材開発においては、加速劣化試験並びに劣化機構の解析結果等をフィードバックして、既存材料の改良や新規材料の製造を目標とする。 |
| 研究リーダー | 化学材料評価基盤グループ グループ長 須田 洋幸 |
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