現在、運輸・産業・民生の分野において、一次エネルギーの半分以上が利用されずに排熱になっています。このような背景のもと、NEDOは利用されることなく環境中に排出されている膨大な量の未利用熱に着目し、その「削減（Reduce）・回収（Recycle）・利用（Reuse）」を可能とするための要素技術の革新と、システムの確立を目指した「未利用熱エネルギーの革新的活用技術研究開発」^※1を2015年度から実施し、未利用熱エネルギー革新的活用技術研究組合（TherMAT）^※2が中心となって開発を進めています。

TherMATの組合員である三菱樹脂株式会社が開発する高性能蓄熱材AQSOA®Z02^※3は、市販合成ゼオライト^※4では利用が困難な55～80℃程度の低温排熱を用いて、水の吸脱着（蓄熱・放熱）が可能であり、かつ十分な水の吸着量（蓄熱密度）を有する材料です（表1、図2）。この特長を活かし、低温排熱の利用が求められるボイラーの効率向上用途の蓄熱材や吸着式冷凍機向け吸着材として使用されています。しかしながら、AQSOA®Z02の特徴である規則的な三次元構造の制御（図3）には、材料合成時に過剰な原料仕込みが必要であり、高コストとなることが課題でした。

このような背景のもと、本プロジェクトにおいて三菱樹脂（株）は、AQSOA®Z02製造時に発生する未反応原料^※5の回収・再使用技術の開発に加え、実機への同開発技術の適用や、生産性向上を狙いとした製造工程のボトルネック解消により、同材料の低コスト化量産製造技術を確立しました。これにより、AQSOA®Z02の製造コストを削減し、市販合成ゼオライトと同等の価格での提供が可能となりました。

三菱樹脂（株）は、2016年3月から当該成果を織り込んだ製造設備でAQSOA®Z02の製造を開始し、実機での安定生産を確認してきました。これを以て2017年3月から当該成果を適用したAQSOA®Z02の販売を開始しました。安価なAQSOA®Z02の提供が可能となることで、今後は産業分野や輸送機器での排熱利用プロセスや空調の高効率化等、未利用熱の有効活用に弾みがつくことが期待されます。

【1】未反応原料の回収・再使用技術の確立

通常の合成アルミノシリケート（市販合成ゼオライト）製造では、高収率でゼオライトが得られるため原料ロスは大きくありません。一方、AQSOA®Z02では、規則的な三次元構造制御のために、材料合成時に複数の過剰な原料仕込みが必要であり、高コスト化の要因となっていました。今回取り組んだ未反応原料の回収・再使用での課題は、〔1〕回収・再使用未反応原料各成分の反応活性の確認、〔2〕回収・再使用未反応原料の定量誤差による仕込み誤差の最小化、〔3〕溜まりこみ不純物量制御のための技術構築でした。今回、これらの課題を克服し、三次元構造制御のために過剰に仕込んでいる複数原料の未反応分を、反応後の母液から回収・再使用する技術を確立するとともに、品質および各種スペック項目で高い工程能力^※7を維持したコスト削減技術を確立しました。

【2】開発技術を織り込んだ量産製造技術の確立

生産性の向上においては、上記の開発技術を織り込んだ上で、AQSOA®Z02の品質および耐久性を確保しながら、合成を中心とした各工程の最適化を行い、反応器生産性が1.5倍となる効率的な設備構成となる設備増強を実施しました。これにより、高設備稼働率時の製造固定費を削減するAQSOA®Z02の量産製造技術を確立しました。

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  図4　AQSOA®Z02製造設備（新潟県上越市）

NEDOは、引き続き本プロジェクトの研究開発を推進し、多様な状況で発生している未利用熱の有効活用を可能とする技術を提供してまいります。

三菱樹脂（株）は、今回開発したAQSOA®Z02の蓄熱材用途の普及を進めるとともに、新たな特徴を有する新規蓄熱材料の開発および工業化検討を行い、さらなる未利用熱の有効活用を目指します。

（本ニュースリリースの内容についての問い合わせ先）

NEDO　省エネルギー部　担当：永井、星野、楠瀬　TEL：044-520-5281

未利用熱エネルギー革新的活用技術研究組合　担当：赤穗、箕浦　TEL：03-3592-1284

三菱樹脂（株）　アルミナ繊維無機製品事業部　AQSOA企画管理G　担当：鈴木　TEL：080-2123-2998

（その他NEDO事業についての一般的な問い合わせ先）

NEDO　広報部　担当：坂本、髙津佐、藤本　TEL：044-520-5151　E-mail：nedo_press@ml.nedo.go.jp