太陽電池をはじめとする太陽エネルギー利用技術は、きわめて有望な再生可能エネルギーの利用技術の一つとしてすでに社会に普及されつつあります。ALCAでは、従来型の太陽電池と比較して格段に高効率な太陽電池の開発、新規太陽電池材料の創製、大面積製造技術など低コスト太陽電池製造プロセスの創出、これらを統合した太陽エネルギー利用システムの開発等を行います。特に、日本で提案されたペロブスカイト太陽電池の研究開発も重点的に推進します。この他、革新的な太陽熱利用技術の開発にも取り組みます。

電気抵抗がゼロになるという超伝導の特長を活かした「超伝導システム」は、電力・輸送・産業・情報などの広範な分野において、大幅な省エネルギー化による低炭素化を実現し得る技術領域です。

例えば電力分野では、超伝導発電機、超伝導電力ケーブル、超伝導エネルギー貯蔵装置などの研究開発が行われ、今後、冷却系を含む超伝導機器システムの実現により、従来の電力機器システムを大きく変える可能性をもっています。超伝導モータや、超伝導マグネットも、先端的な各種要素技術と組み合わせることによって、エネルギー機器の効率を大きく高めることが可能です。

電気自動車や再生可能エネルギー発電を更に普及させることが温室効果ガス排出抑制のために求められています。例えば、電気自動車の航続距離を向上させるには、高エネルギー密度と高出力特性を兼備する蓄電デバイスが求められています。また再生可能エネルギーによる発電が順調に増えてくると、電力系統の中で短期変動負荷を安定にさせるための定置型蓄電デバイスが必要となってきます。本技術領域では、これらの技術の鍵を握る蓄電デバイスの研究開発を推進しています。

低炭素社会へ向けて、温室効果ガス排出量の多い発電・金属工業・運輸の産業分野からの排出量削減は喫緊の課題です。発電用タービン、航空機用ジェットエンジン等に使用する耐熱材料の高性能化によるエネルギー高効率化を通して排出量削減するために、高温強度、室温靭性、耐酸化性等の特性を飛躍的に向上させた耐熱材料およびその製造技術や耐熱コーティング技術の確立を目指しています。また、リサイクルのエネルギー消費量削減を目指す、リサイクル材を原料とした高強度・高性能材の製造技術の確立やレアメタル等の添加量を減らしながら高性能化を実現する組織制御技術の創成も対象です。さらに、輸送機器の軽量化によるエネルギー消費削減を可能とする材料の軽量化・高強度化のための革新的な金属・セラミックス材料を開発します。

バイオテクノロジーの幅広い領域における先進的な技術を駆使して、カーボンニュートラル、バイオプロセスによる省エネルギーの立場から大幅な温室効果ガス排出削減への貢献を目指します。具体的には、バイオマス育種によるCO₂固定化技術、バイオマス転換技術、CO₂直接転換技術、多様な有機資源転換技術などの研究開発を対象とします。微生物研究、植物科学研究、バイオプロセス研究といった従来の枠組みを超えた学際的な研究開発を推進します。

化学に基盤を置いた革新的な低炭素化技術開発を目指した研究をおこないます。既存の化学プロセスに比べてCO₂排出量を大幅に低減するなど低炭素社会形成への道筋をつけ、従来のパラダイムを革新するようなプロセスを目指した研究開発を対象とします。
具体的には化学製品を持続可能な形で製造するための省エネ技術開発、バイオマスを効率的に有用な化学物質・燃料に転換する手法の確立、低エネルギーコストの新たなCO₂分離技術、CO₂の長期固定化技術などの先端的研究・技術開発を対象とします。

物理的な原理に基づく先進的技術の研究開発を実施します。新概念の創出に関わる基礎的な研究から、技術シーズを展開して社会への応用を目指す技術開発まで、様々な段階にある研究開発課題に取り組み、いずれも省・創エネルギー技術としての成果の社会還元を視野に入れながら推進します。具体的には、革新的なエネルギー創出システム・デバイスや、既存のシステムを極低エネルギーで実現する画期的な低損失技術など、温室効果ガス排出の大幅削減へ向けた効果が十分期待できる研究開発を対象とします。