低炭素社会実現に向け、セルロースナノファイバー関連技術の研究開発に着手

2020-08-122021-09-15

社会実装・市場拡大を早期に実現し、低炭素社会を目指す

社会実装・市場拡大を早期に実現し、低炭素社会を目指す

2020-08-12 国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構,

NEDOは低炭素社会の実現に向けて、新たに炭素循環社会に貢献するセルロースナノファイバー（CNF）関連技術開発で14件の研究開発に着手します。

本事業では、「革新的CNF製造プロセス技術の開発」、「量産効果が期待されるCNF利用技術の開発」、「多様な製品用途に対応した有害性評価手法の開発と安全性評価」を行い、CNFを利用した製品の社会実装・市場拡大を早期に実現し、エネルギー転換・脱炭素化社会を目指します。

1．概要

世界では石油の消費量が拡大する中、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、将来的に石油資源の供給リスクを克服しつつ持続可能な低炭素社会を実現していくためには、バイオマスなどさまざまな非石油由来原料への転換が必要となっています。

植物素材であるCNFは、鋼鉄の5分の1の軽さで5倍以上の強度を有するバイオマス由来の高性能素材であり、これまでの研究開発により関連技術は大きく進展し、実用化に向けてユーザー企業からの期待が増大している一方で、市場拡大にはさらなる用途の開拓やコストダウンが期待されています。

このような背景の下、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）は2013年度より「非可食性植物由来化学品製造プロセス技術開発^※」で、木質系バイオマスから化学品までの一貫製造プロセスとして、「高機能リグノセルロースナノファイバーの一貫製造プロセスと部材化技術開発」、「CNF安全性評価手法の開発」、「木質系バイオマスの効果的利用に向けた特性評価」を行い、木質系バイオマスから得られるCNFを活用するための技術開発を推進してきました。

今般、NEDOは低炭素社会の実現に向けて新たに炭素循環社会に貢献するセルロースナノファイバー関連技術開発で14件の研究開発に着手します。

具体的には、「革新的CNF製造プロセス技術の開発」ではCNF複合樹脂の製造コストを大幅に低減させるため、「生産性の大幅な向上による労務費、原動費の削減」や「樹脂との相溶性を高めるための化学処理での薬品コストの低減」などを含む製造プロセスの見直しが必要と捉え、従来技術の延長ではなく、抜本的な見直しを行った新しい製造プロセス技術の開発を行います。

「量産効果が期待されるCNF利用技術の開発」では、広く普及する可能性がある自動車や建築資材、土木資材、家電分野などに適用させるため、これら用途に適した製造技術や成形・加工技術の開発などを行います。

また「多様な製品用途に対応した有害性評価手法の開発と安全性評価」では、今後拡大が見込まれるあらゆる用途に対する安全性評価と、企業が製品化する際に簡易的に取り組める有害性評価手法の開発を行い、事業化支援につなげます。

これらの技術開発によりCNFを利用した製品（図2）の社会実装・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します。なお、本事業では、2020年度6.6億円の予算を計上しています。

図1　プロジェクト概要

図2　実用化イメージ

2．事業の内容

（1）事業名

炭素循環社会に貢献するセルロースナノファイバー関連技術開発

（2）実施期間

2020年度～2024年度（予定）

（3）事業予算

2020年度6.6億円

（4）研究開発テーマ名および実施予定先一覧

研究開発に着手する採択テーマ名は以下の14件です。

研究開発項目
採択テーマ名
実施予定先

〔1〕「革新的CNF製造プロセス技術の開発」（助成事業）

疎水化TOCN（TEMPO酸化セルロースナノファイバー）及び樹脂複合化の製造プロセス技術の開発
花王株式会社

CNF／塩化ビニル系樹脂複合体の低コスト化技術の確立
大洋塩ビ株式会社
プラス・テク株式会社

CNF強化樹脂（PA6、PP）の低コスト製造プロセス技術の開発
日本製紙株式会社
宇部興産株式会社

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の低コスト製造技術開発
東ソー株式会社
バンドー化学株式会社

革新的CNF複合樹脂ペレットの製造プロセスの開発
大王製紙株式会社
芝浦機械株式会社

高性能、高生産性セルロースナノファイバー複合材料の革新的製造プロセスの開発
星光PMC株式会社

ウォータージェット技術を用いた革新的CNF製造プロセス技術の開発および乾燥技術の開発
株式会社スギノマシン

〔2〕「CNF利用技術の開発」
〔2〕-1「量産効果が期待されるCNF利用技術の開発」
（助成事業）

CNF技術を利用した住宅・非住宅用内装建材の開発
大建工業株式会社
利昌工業株式会社

自動車部品実装に向けたCNF複合材料開発、成形・加工技術開発
ダイキョーニシカワ株式会社

革新的ガス吸着再生CNF複合フィルタを用いた多機能型デシカントフィルタシステムの開発
進和テック株式会社

炭素循環社会に貢献するセルロースエコマテリアル開発および商品適用検証
パナソニック株式会社

CNF配合エラストマーの製造プロセス低コスト化による製品実装技術開発
住友ゴム工業株式会社
日本製紙株式会社

〔2〕「CNF利用技術の開発」
〔2〕-2「多様な製品用途に対応した有害性評価手法の開発と安全性評価」
（委託事業）

多様な製品用途に対応した有害性評価手法の開発と安全性評価
国立研究開発法人産業技術総合研究所

国立大学法人福井大学

【注釈】

非可食性植物由来化学品製造プロセス技術開発

事業名：: 非可食性植物由来化学品製造プロセス技術開発／木質系バイオマスから化学品までの一貫製造プロセスの開発／高機能リグノセルロースナノファイバーの一貫製造プロセスと部材化技術開発
事業期間：: 2013年度～2019年度
参加機関：: 国立大学法人京都大学、地方独立行政法人京都市産業技術研究所、王子ホールディングス株式会社、日本製紙株式会社、星光PMC株式会社