エネルギー・環境

エネルギー・環境

太陽光や風力などの再生可能エネルギーは天候や時間などにより発電量が大きく変化するため、再生可能エネルギーを有効に活用するにはエネルギーを安定かつ安価に貯蔵可能なエネルギーキャリアや、街や工場におけるエネルギーの需給変動を考慮したエネルギーフローの全体設計が求められています。私たちは、太陽光や風力などの再生可能エネルギーを水素へと高い効率で変換する技術や、余剰電力を水素として貯蔵する技術、さらにはカーボンフリー燃料を効率よく燃焼させる技術など、カーボンニュートラル実現に向けた将来のエネルギーシステムを見据えて総合的な技術開発に取り組んでいます。また工場における排熱エネルギーを貯蔵・輸送・再活用することでエネルギーを無駄なく活用する化学蓄熱技術の検討も進めています。

コア技術

触媒プロセス/資源化学プロセス，反応工学/プロセスシステム工学，熱工学，流体工学，基礎物理化学，機能物性化学，エネルギー化学，循環型社会システム，社会システム工学

人工光合成

太陽光を利用してCO₂と水のみから有機物を得る人工光合成は、排出されたCO₂を光エネルギーにより再び利活用可能な物質に変換する技術です。私たちは、常温・常圧の電解液に溶かしたCO₂から有機物であるギ酸を連続合成する人工光合成技術を確立し、1メートル角サイズの大型実証セルにて、このクラスで世界最高の太陽光変換効率10.5％を達成しました。この実証セルは、当社オリジナルの触媒材料を含む電気化学リアクタ―と結晶シリコン太陽電池から成り、電子や電解液の流れを最適化することで大型化と高効率を両立しました。

アンモニア燃焼

アンモニアは、再生可能エネルギーから生成される水素を元に合成することができ、水素に比べて液化が容易でエネルギー密度が高い利点がある一方で、燃えにくいという特徴があります。私たちは、ガスタービンへのアンモニア燃料利用に取り組み、改質器を用いることで化石燃料無しで始動させることを実現しました。さらに定常発電運転時には液体アンモニアを直接投入しても燃焼させることができるCO₂フリーガスタービン燃焼技術を構築しました^※。
※トヨタ自動車株式会社、国立研究開発法人産業技術総合研究所との共同開発