パンフレット - 科学技術振興機構

二 酸 化 炭 素 排 出 抑 制 に
資 する 革 新 的 技 術 の
創 出
平 成 20 年 度 採 択
低 炭 素 社 会 のための
s-ブロック 金 属 電 池
内 本 喜 晴
京 都 大 学 大 学 院 人 間 ・ 環 境 学 研 究 科
教 授
有 機 薄 膜 太 陽 電 池 の 高 効 率 化 に
関 する 研 究
吉 川
暹
京 都 大 学 エネルギー 理 工 学 研 究 所
教 授
特 任
戦 略 目 標
持 続 可 能 な 社 会 に 向 けた 温 暖 化 抑 制
に 関 する 革 新 的 技 術 の 創 出
風 力 発 電 ・ 太 陽 電 池 など 自 然 エネルギーの 安 定 供 給 を
はかるために、ポストリチウムイオン 電 池 を 指 向 した 長 寿
命 かつエネルギー 密 度 の 高 い 新 しい 電 池 を 創 出 します。
特 にs-ブロック 金 属 を 負 極 とした 電 池 を 構 築 します。 電
極 材 料 のナノサイズ 化 を 行 い、これらデバイスの 中 核 を
なす“イオン”と“ 電 子 ”の 反 応 場 であるヘテロ 界 面 場 をナ
ノレベルで 制 御 し、 高 速 にs-ブロック 金 属 イオン 移 動
反 応 が 可 能 な 電 極 / 電 解 質 ヘテロ 接 合 を 構 築 します。
二 酸 化 炭 素 排 出 削 減 に 直 結 する 軽 量 ・ 安 価 なプラス
チック 太 陽 電 池 を 開 発 します。そのため、セルの 構 成 要
素 であるフラーレン 誘 導 体 、 導 電 性 高 分 子 、 色 素 超 分 子
を 新 たに 調 製 し、 吸 収 波 長 領 域 を 広 げたタンデムセルを
開 発 することにより、10%の 効 率 を 実 現 すると 共 に、 分
子 構 造 と 膜 構 造 に 関 する 光 電 変 換 の 学 理 を 究 明 します。
研 究 総 括
安 井 至
( 独 ) 製 品 評 価 技 術 基 盤 機 構 理 事 長 /
国 際 連 合 大 学 名 誉 副 学 長
本 研 究 領 域 は、 我 が 国 がハイリゲンダムサミットに
おいて 提 案 した2050 年 までに 世 界 の 温 室 効 果 ガス
の 排 出 を 半 減 させるという 目 標 に 向 け、 主 に 二 酸 化
炭 素 の 排 出 削 減 について、 既 存 の 抑 制 技 術 の2 倍
程 度 の 効 率 を 有 する 革 新 的 技 術 の 開 発 を 目 標 として
います。 例 えば、 再 生 可 能 エネルギーにおける 画 期 的
な 性 能 向 上 を 実 現 しうる 技 術 、さらには、 大 気 中 の 二
酸 化 炭 素 の 革 新 的 な 処 理 を 可 能 とする 技 術 、 等 の
直 接 的 、 間 接 的 二 酸 化 炭 素 排 出 抑 制 技 術 を、 新 概
念 、 新 原 理 に 立 脚 して 創 出 することで 低 炭 素 社 会 の
実 現 を 目 指 す 研 究 を 対 象 とするものです。
具 体 的 には、 原 子 力 を 除 く 非 化 石 資 源 の 新 エネ
ルギー 技 術 全 般 を 対 象 とするものであり、 既 存 製 品
の 効 率 を 抜 本 的 に 向 上 できるエネルギー 生 産 ・ 貯
蔵 技 術 や 革 新 的 低 コスト・ 低 エネルギー 化 を 実 現 し
うる 技 術 、 例 えば、 新 概 念 の 太 陽 電 池 、 二 酸 化 炭
素 処 理 技 術 、 海 洋 エネルギーやバイオエネルギー 等
を 利 用 した 技 術 などを 対 象 とします。また、これらの
技 術 に 加 え、 化 石 資 源 エネルギーの 利 用 を 前 提 と
しつつも、 二 酸 化 炭 素 放 出 量 を 激 減 しうる 対 策 技
術 が 含 まれます。このように、 主 にエネルギー 供 給
側 の 技 術 全 般 を 対 象 としていますが、 省 エネルギー
を 意 図 した 需 要 側 技 術 も、ある 種 のエネルギー 創 生
技 術 であるという 立 場 から、 革 新 的 であり、かつ 社 会
へのインパクトの 高 いものであれば 対 象 とします。
現 在 の 産 業 構 造 やエネルギーインフラ 構 造 の 枠 組
みにイノベーションをもたらす 目 的 基 礎 研 究 の 提 案 を
期 待 しますが、その 提 案 にあたっては、その 技 術 が
2020~30 年 程 度 までに 実 用 化 された 際 、どの 程 度
の 排 出 抑 制 が 期 待 できるか、 何 億 トンの 削 減 が 可 能
といった 定 量 的 なシナリオが 描 けることを 要 件 とします。
高 効 率 熱 電 変 換 材 料 ・システムの
開 発
河 本 邦 仁
未 利 用 エネルギーである 廃 熱 を 直 接 電 気 に 変 換 するこ
とによりエネルギー 利 用 効 率 を 飛 躍 的 に 高 め、 化 石 燃
料 への 依 存 度 を 低 減 することによって 二 酸 化 炭 素 の 排
出 削 減 に 貢 献 するために 無 害 ・ 無 毒 ・ 資 源 豊 富 で 安 価
な 高 効 率 熱 電 変 換 材 料 の 開 発 を 行 い、これをデバイス
化 ・システム 化 して 廃 熱 回 収 ・ 電 力 変 換 へ 応 用 する 道 筋
をつけます。
熱 帯 泥 炭 の 保 全 と 造 林 による
木 質 バイオマス 生 産
小 島 克 己
名 古 屋 大 学 大 学 院 工 学 研 究 科
教 授
東 京 大 学 アジア 生 物 資 源 環 境 研 究 センター
教 授
不 適 切 な 開 発 によって 二 酸 化 炭 素 放 出 源 となっている
熱 帯 泥 炭 土 壌 について、 湛 水 化 による 泥 炭 の 保 全 と 湛
水 耐 性 種 の 造 林 によって、 再 び 吸 収 源 に 戻 す 現 地 実
証 試 験 を 行 います。さらに、 生 産 された 木 質 バイオマスの
エネルギー 用 資 源 としての 適 合 性 、 他 の 資 源 用 としての
応 用 の 可 能 性 などを 検 討 します。 最 終 目 標 は、 泥 炭 保
全 、 造 林 からバイオマスの 最 適 利 用 までのトータルシス
テムを 提 示 し、 排 出 削 減 ポテンシャルを 確 認 するととも
に、その 実 行 可 能 性 を 明 らかにすることにあります。
オイル 産 生 緑 藻 類 Botryococcus
(ボトリオコッカス) 高 アルカリ 株 の
高 度 利 用 技 術
渡 邉
信
筑 波 大 学 生 命 環 境 系
教 授
光 合 成 により、 利 用 価 値 の 高 い 軽 質 油 とほぼ 同 じオイル 成
分 を 純 度 高 く、 大 量 に 産 生 する 緑 藻 Botryococcus
braunii (ボトリオコッカス)の 高 アルカリ 性 環 境 下 生 育 株 を
研 究 開 発 対 象 とし、そのオイル 生 産 効 率 を 向 上 させるために
不 可 欠 な 基 礎 的 知 見 と 技 術 基 盤 を 開 発 しました。 基 礎 、 応
用 、 工 業 化 の 各 研 究 グループに 培 養 試 料 を 提 供 する 培 養 セ
ンター 並 びに 培 養 株 の 特 性 や 新 たな 知 見 を 統 合 する 情 報 セ
ンターを 構 築 して、オイル 生 産 の 最 適 培 養 条 件 を 把 握 し、 除
草 剤 耐 性 の 培 養 株 を 開 発 しました。 加 圧 だけでオイル 生 成 物
を 効 率 的 に 抽 出 する 技 術 を 開 発 し、2トンスケールでの 屋 外
バイオリアクターにおけるボトリオコッカスの 生 産 技 術 を 開 発
しました。これらは 今 後 のデモプラントにより 検 証 され、 将 来 の
大 規 模 プラント 製 作 への 道 筋 を 作 ることとなります。
( 研 究 期 間 は 平 成 20 年 10 月 1 日 ~ 平 成 24 年 3 月 31 日 )
平 成 21 年 度 採 択
CO2 固 定 の 新 規 促 進 機 構 を 活 用 した
バイオマテリアルの 増 産 技 術 開 発
小 川 健 一
本 研 究 では、CO2 固 定 量 や 同 化 産 物 の 転 流 量 などを
飛 躍 的 に 向 上 させることで、カーボンニュートラルなバイ
オマテリアル(ダイズとユーカリを 中 心 に)の 飛 躍 的 な 増
産 技 術 を 開 発 し、 化 石 原 料 由 来 のCO2 排 出 を 大 幅 に
抑 制 する 技 術 の 開 発 を 目 指 します。 我 々の 技 術 は 日 本
国 CO2 総 排 出 量 の 約 5%( 世 界 の 主 要 生 産 地 に 本 技
術 を 適 用 した 場 合 )に 相 当 するCO2 排 出 を 抑 制 できる
水 準 ですが、 本 研 究 課 題 では、さらに10% 以 上 の 抑 制
技 術 を 狙 います。
岡 山 県 農 林 水 産 総 合 センター 生 物 科 学 研 究 所
植 物 レドックス 制 御 研 究 グループ グループ 長
領 域 アドバイザー
五 十 嵐 泰 夫 東 京 大 学 大 学 院 農 学 生 命 科 学 研 究 科 教 授
岡 島 博 司 トヨタ 自 動 車 ( 株 ) 技 術 統 括 部 主 査
小 久 見 善 八 京 都 大 学 産 官 学 連 携 本 部
京 都 大 学 名 誉 教 授 ・ 特 任 教 授
桑 野 幸 徳 太 陽 光 発 電 技 術 研 究 組 合 理 事 長
小 長 井 誠 東 京 工 業 大 学 大 学 院 理 工 学 研 究 科 教 授
竹 山 春 子 早 稲 田 大 学 理 工 学 術 院 教 授
辰 巳 敬 東 京 工 業 大 学 理 事 ・ 副 学 長
藤 岡 祐 一 福 岡 女 子 大 学 国 際 文 理 学 部 教 授
藤 野 純 一 ( 独 ) 国 立 環 境 研 究 所
社 会 環 境 システム 研 究 センター 主 任 研 究 員
松 村 幸 彦 広 島 大 学 大 学 院 工 学 研 究 科 教 授
山 地 憲 治 財 団 法 人 地 球 環 境 産 業 技 術 研 究 機 構
理 事 ・ 研 究 所 長
湯 原 哲 夫 一 般 財 団 法 人 キヤノングローバル 戦 略 研 究 所
理 事 ・ 研 究 主 幹
触 媒 技 術 を 活 用 する 木 質 系 バイオマス
間 接 液 化
冨 重 圭 一
東 北 大 学 大 学 院 工 学 研 究 科
教 授
バイオマスを 環 境 に 優 しい 液 体 燃 料 などへ 変 換 するプ
ロセスは、バイオマスの 付 加 価 値 向 上 を 兼 ね 備 えた 再
生 可 能 資 源 の 高 度 利 用 技 術 です。バイオマスの 合 成 ガ
ス( 一 酸 化 炭 素 と 水 素 の 混 合 ガス)への 変 換 効 率 を 向
上 し、タールやコークが 副 生 しにくい 高 性 能 金 属 触 媒 を
開 発 しました。 合 成 ガス 変 換 においては、 通 常 多 段 階 で
製 造 するガソリン 基 材 を 合 成 ガスから 一 段 で 与 える 触 媒
を 開 発 し、また、 通 常 反 応 ガス 循 環 を 必 要 とするメタノー
ル 合 成 で、 低 温 でも 高 活 性 を 示 す 触 媒 を 開 発 することで
ワンパス 転 化 を 可 能 にしました。これらは、プロセスのコ
ンパクト 化 や 効 率 化 につながるものです。
( 研 究 期 間 は 平 成 20 年 10 月 1 日 ~ 平 成 23 年 3 月 31 日 )
海 洋 性 藻 類 からのバイオエタノール
生 産 技 術 の 開 発
近 藤 昭 彦
カーボンニュートラルな 再 生 可 能 資 源 で、 耕 作 地 や 水 資
源 の 限 界 を 克 服 できる 海 洋 バイオマスからのバイオ 燃
料 生 産 を 目 指 します。 塩 水 環 境 で 生 育 でき、 増 殖 性 の
高 いスピルリナ 微 細 藻 類 などの 光 合 成 機 能 と 代 謝 能 力
を 強 化 するとともに、 海 水 での 高 密 度 大 量 培 養 システム
を 確 立 することにより、デンプン 生 産 性 を2 倍 以 上 に 向
上 させ、コア 技 術 として 確 立 した 細 胞 表 層 工 学 を 用 いて
藻 類 デンプンからの 高 効 率 なエタノール 生 産 プロセスを
開 発 します。
神 戸 大 学 大 学 院 工 学 研 究 科 教 授
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