社会実装をめざす人工光合成技術～グリーン水素製造とカーボンリサイクル～

セミナー趣旨

  2012年度～2021年度のNEDO人工光合成プロジェクト（二酸化炭素原料化基幹化学品製造プロセス技術開発）では、「①光触媒を用いて、水を水素と酸素に分解、②分離膜によって、水素・酸素混合ガスから水素を安全に分離、③得られた水素と二酸化炭素を原料として、基幹化学品であるC2～C4オレフィンを製造」という一連の技術開発により、数多くの研究成果を得た。これらの研究成果の社会実装を目的として、人工光合成プロジェクト（第2期）は、グリーンイノベーション（GI）基金事業プロジェクトの1テーマとして採択され、2022年より活動を開始した。
  本セミナーでは、 グリーン水素製造技術およびカーボンリサイクル技術の要点および最近の動向等もふまえ、NEDO人工光合成プロジェクト（第1期）の成果について、「光触媒を用いたグリーン水素製造」および「カーボンリサイクル」の観点から、関連する技術（グリーンアンモニア・メタネーション・e-fuel・SAF等）とともに詳細に紹介する。さらに、GI基金事業プロジェクトの一環として展開している「人工光合成技術の社会実装に向けた取り組み」について紹介する。
  2022年、東京大学とINPEXは、NEDO人工光合成プロジェクト（第1期）で得られた「光触媒を利用したグリーン水素製造」に関する研究成果を利用し、EU主催のコンテスト「Fuel from the Sun：Artificial Photosynthesis」に出場した結果、全22チーム中で1位となり、優勝賞金5百万ユーロを獲得した。本セミナーでは、このコンテストで最終選考に残った3チームの技術内容についても紹介する。

受講対象・レベル

・脱炭素技術の研究・開発に従事している企業研究者
・環境経営・ESG・SDGs・サステナビリティ推進関連部署等で、CO2削減問題・GX(グリーントランスフォーメーション)戦略等に
   従事している企業担当者
・水素・メタネーション・アンモニア・e-fuel・SAF等に関心のある方

習得できる知識

・CO2削減技術の全体像
・水素関連技術の現状と社会実装に向けた課題
・カーボンリサイクル関連技術の現状と社会実装に向けた課題
・グリーンイノベーション（GI）基金事業の全体像
・水素・メタネーション・アンモニア・e-fuel・SAF等の技術の現状と社会実装に向けた課題
・水分解光触媒に関する詳細な技術

セミナープログラム

1．はじめに
　  脱炭素社会をめぐる国内外の動向、GX(グリーントランスフォーメーション)戦略
2．グリーン水素製造に関する取り組みの現状と人工光合成技術
　2-1．水素の色分け：グレー水素・ブルー水素・グリーン水素
　2-2．日本における水素基本戦略
　2-3．海外における水素戦略
　2-4．グリーンイノベーション（GI）基金事業（FY2021～FY2030）
　2-5．各種水素製造技術および光触媒を用いたグリーン水素製造技術の位置付け
　2-6. グリーン水素を原料としたグリーンアンモニアの重要性
3．光触媒を用いたグリーン水素製造技術
　3-1．光触媒を用いた水素製造の基本原理
　3-2．水分解光触媒
　　　　　3-2-1．水分解光触媒開発の歴史
　　　　　3-2-2．光触媒に用いられる各種材料
　　　　　3-2-3．光触媒への要求特性・反応機構
　　　　　3-2-4．電極型光触媒と粉末型光触媒
　　　　　3-2-5．助触媒の選択
　　　　　3-2-6．光触媒のキャラクタリゼーションと性能評価
　3-3．光触媒を用いたグリーン水素製造技術の課題
4．人工光合成プロジェクトで開発している、光触媒を用いたグリーン水素製造技術
　4-1．水分解光触媒の開発
　　　　　4-1-1．水素発生光触媒
　　　　　4-1-2．酸素発生光触媒
　　　　　4-1-3．水素発生光触媒と酸素発生光触媒を組み合わせた2段階水分解（Zスキーム）
　　　　　4-1-4．単独で水の全分解が可能な光触媒
　4-2．光触媒シートの開発
　4-3．酸素・水素分離膜の開発
　4-4．水分解光触媒と酸素水素分離膜の組み合わせによるグリーン水素製造と100㎡フィールドテスト
　4-5．社会実装に向けた取り組み
5．カーボンリサイクル技術と人工光合成
　5-1．カーボンリサイクルとは
　5-2．大気からの二酸化炭素回収技術（DAC：Direct Air Capture）
　　　　　5-2-1．吸着剤を利用した二酸化炭素回収技術
　　　　　5-2-2．分離膜を利用した二酸化炭素回収技術
　5-3．二酸化炭素の資源化技術
　　　　　5-3-1．二酸化炭素の化学反応
　　　　　5-3-2．コンクリート製造
　　　　　5-3-3．生物を用いた手法、SAF（Sustainable Aviation Fuel）
　　　　　5-3-4．メタノールエコノミー
　　　　　5-3-5．メタネーション、e-fuel（合成燃料）
　　　　　5-3-6．プラスチック原料製造
　　　　　5-3-7．人工光合成プロジェクトで開発している、エチレン・プロピレン・ブテン等の製造技術
　　　　　　　　　・検討した複数の技術（Fischer - Tropsch法等）
　　　　　　　　　・メタノール合成
　　　　　　　　　・MTO（メタノールtoオレフィン）合成
　　　　　　　　　・社会実装に向けた取り組み
　5-4．人工光合成活用による優位性
6．二酸化炭素の直接還元を指向した人工光合成技術
　6-1．粉末半導体光触媒を利用した二酸化炭素の直接還元
　6-2．金属錯体を利用した二酸化炭素の直接還元
　6-3．光触媒電極を利用した二酸化炭素の直接還元
7．EU主催の人工光合成コンテストにおける注目技術
　7-1．2022年に開催された人工光合成コンテストの概要
　7-2．日本チーム（東京大学＋INPEX）の技術
　　　　～（光触媒シートを用いたグリーン水素製造とCO2 -メタネーションを組み合わせたe-methane生産）～
　7-3．イギリスチーム（ケンブリッジ大学）の技術
　　　　～（ペロブスカイト型多層セルを用いたsyngas製造）～
　7-4．フランスチーム（原子力・新エネルギー庁）の技術
　　　　～（ペロブスカイト／Siタンデムセル･水電解一体型デバイスによる水素製造と、バイオメタネーションによるメタン合成）～
　7-5．審査結果
8．まとめ

セミナー講師

 人工光合成化学プロセス技術研究組合(ARPChem)  研究知財部 部長 博士（工学） 　西見 大成 氏

■ご略歴
1992年：九州大学大学院 工学部研究科 合成化学専攻 博士課程修了（国武豊喜研究室）
1991年～1993年：日本学術振興会 特別研究員として、Mainz大学　Ringsdorf研究室、Emory大学　Menger研究室に留学。
1993年～2014年：富士写真フイルム　足柄研究所および先端コア技術研究所にて、
写真フイルムの改良研究、バイオセンサー商品化研究等に従事。
この間、1998年～2000年：訪問研究員として、Rice大学Miller研究室に留学。
2014年～2021年：人工光合成化学プロセス技術研究組合(ARPChem)　技術部長・業務部長。
2022年～：現職。
■ご受賞歴
2000年：International Conference on Colloid and Surface ScienceにてBest Poster Award 受賞。
2006年：日本化学会 コロイドおよび界面化学部会 技術奨励賞受賞。
■ご専門
分子組織化学、界面コロイド化学、環境エネルギー科学
■本テーマ関連学協会でのご活動
日本化学会 コロイドおよび界面化学部会　事業企画委員
高分子学会　無機高分子研究会　運営委員会　副委員長

セミナー受講料

【オンラインセミナー（見逃し視聴なし）】：1名47,300円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき36,300円

【オンラインセミナー（見逃し視聴あり）】：1名52,800円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき41,800円

＊学校法人割引；学生、教員のご参加は受講料50％割引。

受講について

• 配布資料は、印刷物を郵送で1部送付致します。お申込の際はお受け取り可能な住所をご記入ください。
  お申込みは4営業日前までを推奨します。
  それ以降でもお申込みはお受けしておりますが（開催1営業日前の12:00まで）、
  テキスト到着がセミナー後になる可能性がございます。
  資料未達の場合などを除き、資料の再配布はご対応できかねますのでご了承ください。
• 受講にあたってこちらをご確認の上、お申し込みください。
• Zoomを使用したオンラインセミナーです
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