- 環境・エネルギー
高度炭素・水素循環に資する革新的反応・分離のためのＣｘＨｙOｚ制御科学
エグゼクティブサマリー
本報告書「高度炭素・水素循環に資する革新的反応・分離のためのCxHyOz制御科学」は、長期的な持続可能な社会を鑑み、電気、光などを物質変換に活用した場合の効果、課題、その可能性などの議論の場として、平成29年度に2回開催したWSの結果をまとめたものである。
我が国ではCOP21の合意を受け、温室効果ガス(GHG)について、2030年26％削減の達成と2050年80％削減を目指すことが閣議決定している。このうち2050年に向けた研究開発については、「エネルギー・環境イノベーション戦略(NESTI2050)」の中で革新的生産プロセスなどの有望分野が特定され、具体的な施策化を検討している。一方、欧米の状況を見ると再生可能エネルギーの余剰電力を用いた物質変換、あるいは太陽光を用いて、CO2還元反応から化学品をつくり出す研究開発が始まっている。本WSでは、このような国内外の状況を鑑み、究極的な目標である持続可能な社会のための高度炭素・水素循環を目指す上でも必要になると考えられる電気、光等を活用した革新的反応・分離技術の技術的ポテンシャルについて、各分野の有識者・専門家に参加してもらい、発表、議論を通じて、提案の方向性や産業界のニーズ、研究推進方法などについての意見交換を行った。以下に着目点を示す。
＜着目点＞
① 反応・分離技術：再生可能エネルギーとして、電気、光などを物質変換に活用した場合の効果や課題
方法：電気化学（特に固体イオニクス材料を用いた電解合成)、光・電磁波を利用した反応（光半導体触媒、光金属錯体触媒、マイクロ波化学など）
生体酵素利用、人工酵素などバイオインパイアードな反応
上記方法に関する新規材料（新規イオ二クス材料、触媒、規則性多孔材料など）
電場・電磁場等による外場効果（反応活性化など）
反応場分離の活用：反応と分離の同時達成（単独の分離技術は本提案には含まず）
反応に関するオペランド計測と計算化学の状況
② 再生可能な炭素源・水素源の利用課題：CO2，H2O，バイオマス（リグニン、バイオメタン)利用などの課題
③ 生産物：狙いとする生産物として何か考えられるか
本報告書では各発表および総合討議を通じて、提案の方向性や推進方法などをまとめている。今回のWSで得られた結果を踏まえて、関連した研究開発領域・その研究体制など、国として推進すべき研究開発課題を整理し、戦略提言につなげる予定である。