再生可能エネルギーを賢く使いこなす
CO2を排出しない工場を実現するために、工場全体のエネルギーの流れをシステムとして捉えることが重要です。私たちは工場の設備構成を数理的なアプローチで最適化するシステムデザイン技術と、生産変動やエネルギーの需給変動に対応して各設備を最適に運用するシステムマネジメント技術の開発を行うと共に、デジタルツインを活用した実証研究にも取り組んでいます。これらにより再生可能エネルギーの利用効率をコストミニマムで向上させることを目指しています。

PROJECT 1
地球温暖化を抑えるため世界の共通目標となったカーボンニュートラルの実現に向けて、世界各国は大きく舵を切り、その動きは一段と加速しています。私たちの社会を構成するあらゆる産業で変化は必要ですが、その基盤となるエネルギーシステムにも大きな変革が求められています。それは、単に省エネなどによるCO2排出の削減や再生可能エネルギーなどの脱炭素技術の大規模な導入だけに留まらず、産業構造や社会インフラ、さらには私たちのライフスタイルなど社会システム全体の変革まで及ぶでしょう。
この大きな目標を持続可能な形で実現するためには、社会全体でエネルギーの需給バランスを取りながら、エネルギーを作る・貯める・変換する・運ぶ・使う、といったさまざまな要素技術を安定かつ効率的に運用するシステムと、それらを統合するシステムが必要です。私たちはさまざまな要素技術を結集した次世代のエネルギー設備を構築すると共に、それらを連成したエネルギーマネジメントシステムの実証研究や、水素、アンモニア、e-fuelなどのカーボンニュートラルエネルギーキャリアに関する要素技術やシステム研究に取り組んでいます。またトヨタグループや学術機関との連携により実工場における実装に向けた研究開発も進めています。
CO2を排出しない工場を実現するために、工場全体のエネルギーの流れをシステムとして捉えることが重要です。私たちは工場の設備構成を数理的なアプローチで最適化するシステムデザイン技術と、生産変動やエネルギーの需給変動に対応して各設備を最適に運用するシステムマネジメント技術の開発を行うと共に、デジタルツインを活用した実証研究にも取り組んでいます。これらにより再生可能エネルギーの利用効率をコストミニマムで向上させることを目指しています。
生産設備の排気ガスから回収されたCO2と再生可能エネルギー由来の水素からメタンを合成して、エネルギー源として循環利用するCO2回収メタン化システム(C-LOOP®)の構築に取り組んでいます。設備の稼働状態に依存するCO2の排出量と、再エネ電力の変動に依存する水素の生成量とをバランスさせるためのエネルギーマネジメント技術と共に、CO2の回収・貯蔵を効率的に運用することでシステム全体の安定化を実現しています。
カーボンニュートラル社会の実現には、ライフサイクル上で大気中のCO2を増やさないことが重要です。その一つの手段として、再生可能エネルギー由来の水素、アンモニア、e-fuelなどのカーボンニュートラル燃料が注目されています。私たちはカーボンニュートラル燃料の利点を引き出し最大限活用するために、これまで培ってきた燃焼・流体シミュレーション技術や分子動力学に基づく反応シミュレーション技術を発展させ、さまざまな燃料に対する燃焼特性の解析技術や反応可視化技術の構築に取り組んでいます。
機能物性化学,エネルギー化学,反応工学/プロセスシステム工学,熱工学,分析化学,量子ビーム科学,環境材料/リサイクル技術,電力工学,制御/システム工学,環境政策/環境配慮型社会システム
PROJECT
量子の世界とモビリティをつなげる研究
シニアフェロー
飯塚英男
新しい物理現象を導入して驚きのデバイス・システムを提案する
ナノスケール・センシングシステム
田所 幸浩 ・ 田中 宏哉 ・ 舟山 啓太
カーボンニュートラルへの取り組み
持続可能な社会の実現を目指して
人工光合成実用サイズ化を実現させた
異分野融合
人工光合成実用化チーム
新しい概念の結晶成長法で、超低損失な電動自動車を実現する
次世代半導体
シニアフェロー
中村 大輔
実用サイズの人工光合成で
植物の太陽光変換効率を超える
加藤 直彦
未来の技術者へつなぐ「知の襷」
書籍出版
旭良司/中北清己
MOVIE CHUKEN 60+
未来に解を
創造性のすべてをより良い社会の実現のために
エグゼグティブアドバイザー
Gill A. Pratt
つながる機器と情報に知能を与え 大規模なシステム群を制御する
自律分散協調制御
戦略研究部門 データアナリティクス研究領域
神保 智彦
人とロボットとAIとが協調・共存可能なより良い社会を実現する
マルチエージェントシステム
戦略研究部門 データアナリティクス領域
西 智樹
人の運動・感覚・感情に関わる脳神経系の構造と機能を数値モデル化する
脳神経系モデリング
戦略研究部門 ヒューマンサイエンス研究領域
岩本 正実
人の自律動作のメカニズムを再現したデジタルヒューマンモデルを構築する
人体自律動作モデリング
戦略研究部門 ヒューマンサイエンス研究領域
中平 祐子
生命の保有する金属イオン認識をヒントに、革新的なレアアース回収プロセスを実証
メタルペプチドプログラム
戦略研究部門 戦略先端研究領域
石田 亘広
モノづくりの常識を打ち破る
スラリー・粉体技術
要素研究部門
スラリー特任研究室
資源量豊富なケイ素と水と炭素でIoT 社会を迎え撃つ
機能性Si 低次元材料プログラム
戦略研究部門 戦略先端研究領域
中野 秀之