2020 Vol.15

2020 Vol.15

2020

15

Anniversary
th 1990 - 2020

30

2020 Vol.15

RITE30周年を迎えて
CO2

2019
2019

2020 Vol.15

巻頭言RITE30 周年を迎えて副理事長・研究所長

山地

03

憲治

特集
04

脱炭素化に向けたキーテクノロジー：CO2 分離・回収技術の概要と新たな展開
化学研究グループ
グループリーダー・主席研究員 中尾 真一
サブリーダー・主席研究員
杉田 啓介
副主席研究員
余語 克則
主任研究員
甲斐 照彦
主任研究員
山田 秀尚

研究活動概説
企画調査グループ ⃝ イノベーション創出に向けた調査研究、国際・産学連携等の推進

10システム研究グループ ⃝ システム研究グループの研究活動報告

16

バイオ研究グループ ⃝ 持続可能な社会の実現を目指したバイオリファイナリー生産技術の開発

22

化学研究グループ ⃝ CO2 分離・回収技術の高度化・実用化への取り組み28

CO2 貯留研究グループ ⃝ 安全な CCS 実施のための CO2 貯留技術研究開発の取り組み

34

無機膜研究センター ⃝無機膜を用いた革新的環境・エネルギー技術の研究開発、およびその実用化・産業化に向けた取り組み

40

トピックス

46

普及啓発活動

542019 年 発表論文一覧

56

2019 年 主な関連新聞記事一覧

66

特許紹介

67

巻頭言

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

RITE30周年を迎えて

公益財団法人地球環境産業技術研究機構



副理事長・研究所長

山地憲治

今年、地球環境産業技術研究機構(RITE)は設立30周年を迎える。私自身も今
年3月末はRITEの研究所長を務めて10年の区切りで、昨年6月には副理事長に就任した。この機会に過去を振り返るとともにRITEの役割を考えてみたい。
RITEの設立が許可されたのは1990年7月、同年8月1日には事務所が開設され、93年には現在の場所(けいはんな学研都市)に本部施設が竣工した。RITE設立許可と同時期に米国ヒューストンで開催されたG7サミットで、わが国は地球温暖化防止の戦略的長期構想として地球再生計画を提唱している。
RITEは地球再生計画の実施のために設立されたと考えられる。ちなみに、システム研究グループが開発・運用している世界エネルギーモデルDNE21+の中には地球再生計画の英語名NE21(New Earth 21)が含まれている。
地球再生計画におけるRITEの役割は、民間単独では取り組みにくい分野として、発生した温室効果ガスの分離・回収と処理・処分、植物等によるCO2吸収源の拡大等に関する研究開発とされた。設立から10年余りの間、RITEの研究の主体は新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)からの委託による研究開発プロジェクトだったが、そのテーマには、海洋隔離を含む各種のCO2貯留(当時は固定化と表現)、砂漠緑化、CO2の回収・有効利用などに加えて、バイオリアクター、フロン類の回収・再利用、水素製造、生分解性プラスチック開発なども含まれていた。これら研究開発プロジェクトは大学との共同研究や民間企業との協力によって進められた。海洋隔離の研
究は、海洋でのCO2処分を禁じたロンドン条約によって中断することになったが、CO2回収・利用・貯留(CCUS)
に関する技術基盤やバイオ研究の研究基盤はこの時期に形成された。
プロジェクト研究の他にも、RITEと企業が研究費を持ちあって行う技術開発促進事業、調査研究事業、国際交流事業などが行われた。調査研究事業として行われた地球再生計画の実施計画作成に関する調査には私も関与したが、これが今や国内外で広く知られているRITEの温暖化対策シナリオ研究の始まりである。
今世紀に入ると、RITE本部内の研究体制を集約・充実させ、外部への委託研究業務は次第に縮小した。この間に、長岡での1万トンのCO2地中貯留、RITEバイオプロセスの開発などを通してRITEの社会的認知度は大いに向上した。
一方、世界の地球温暖化問題への取り組みを振り返れば、1992年の地球サミットで採択された気候変動枠組
み条約成立、97年のCOP3を経ての2005年の京都議定書発効、2015年のCOP21で合意されたパリ協定の16年発効などと、RITEの30年の活動と歩調を合わせるように大きく展開してきた。
昨年わが国が国連に提出したパリ協定長期成長戦略に記されているように、今世紀後半の早いうちの脱炭素社
会実現が求められている。そのカギを握るのは、カーボンリサイクルを含むCCUSの実用化、微生物を利用したバイオマスの物質や燃料としてのクリーンな大量利用、ソサエティ5.0でのエネルギー需要の大幅削減などのイ
ノベーションである。RITEの使命はますます重大になっている。

3

特集⃝脱炭素化に向けたキーテクノロジー

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

脱炭素化に向けたキーテクノロジー：
CO2分離・回収技術の概要と新たな展開
 化学研究グループ

サブリーダー・

1. はじめに中尾
杉田副主席研究員 余語主任研究員 甲斐主任研究員 山田

グループリーダー・主席研究員



主席研究員

真一
啓介
克則
照彦
秀尚

一方、回収技術を対象ガスによって分類すると、現パリ協定の発効を受けて、2050年に向け、温室効

行の大規模なCO2排出源として火力発電所、製鉄所高果ガス80%削減を目指したエネルギー転換・脱炭素

炉、セメントプラント、化学プラントをターゲットに化の取り組みには、再生エネルギーの主力化をはじめし た 場 合、 燃 焼 後 に CO2を 分 離・ 回 収 す る Post-

CO2削減を進めつつ、CO2排出源から大気中への放Combustion、燃焼前にCO2を分離・回収するPre-

出を大幅に削減できる技術として、CO2分離回収・有Combustionに大別される。

効利用・貯留（CCUS）の技術開発を進めておく必要

Post-Combustionは、発電所のボイラー等から発生する燃焼排ガスからCO2を分離・ 回収するもので、がある。
CCSでは、CO2分離回収コストは全体のコストの通常はほぼ大気圧で運転される。
排ガスの圧力が低く、約6割程度を占めると試算されている。一方、2019

CO2濃度も低いので、回収技術としては、CO2との年6月に策定されたカーボンリサイクル技術ロード

反応性が高いアミン化合物を液体で用いる化学吸収法

マップでは、CO2を資源として捉え、これを分離・回や固体表面に担持して用いる固体吸収法、深冷分離法

収し、鉱物化や人工光合成、メタネーションによる素などが適用候補技術となる。化学吸収法と固体吸収法

材や燃料への利用等とともに、大気中へのCO2排出をは、CO2液化を必要とする深冷分離法よりも低コスト抑制していくカーボンリサイクル（CCU取組み）がが期待される。

提案されている。

Pre-Combustionは、化学プラントなどでの水蒸気

このCCUS取組みを進めていく上で、共通技術であるCO2分離回収コストの低減が重要である。

改 質 ガ ス か ら のCO2除 去 や、 石 炭 ガ ス 化 複 合 発 電（IGCC: Integrated coal Gasification Combined
Cycle）などの石炭の部分酸化により生成したH2，

２. CO2発生源と回収の最適な組合せ

１），2)，3)

CO，CO2等の混合ガスからCO2を分離・回収するもCO2の分離・回収は、排出源から排出されるCO2ので、一般に処理するガスの圧力が高いので、圧力差の圧力や濃度といった物性に応じて最適な方法を選択で分離する物理吸収法や物理吸着法、膜分離法が適用

す る 必 要 が あ る（ 図1）。 分 離・ 回 収 技 術 と し て、候補技術となる。高圧ガスからCO2分離回収する場

CO2を液体に吸収させる化学吸収法と物理吸収法、固合、ガスを透過させるだけでCO2分離が可能な膜分離

体表面上に担持したアミン化合物に吸収させる固体吸法は、物理吸収法や物理吸着法よりも省エネ・低コス収法、固体表面上に吸着させる物理吸着法、膜分離法、トが期待される。

極低温下で液化し沸点の違いを用いて分離する深冷分離法等がある。

以上の整理を踏まえて、CO2を液体に吸収させる化学吸収法、固体表面を利用する固体吸収法、膜分離法を中心に、その技術の現状と新たな展開を概説する。
また、カーボンリサイクルのコンセプト図（図2）に示されているように、大規模発生源からのCO2回収
技 術 以 外 に、 大 気 か ら 直 接CO2を 回 収（DAC：
Direct Air Capture）する技術への展開も紹介する。

図1

CO2排出源とCO2回収技術

4

特集⃝脱炭素化に向けたキーテクノロジー

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図2 カーボンリサイクルのコンセプト
https://www.enecho.meti.go.jp/category/others/carbon_recycling/pdf/concept_ja.pdf

3. CO2分離回収技術の現状と新たな展開

Monoethanolamine） を 用 い たMEA法 で あ る。 よ3.1. 化学吸収法

く知られているように、MEA法には、再生時（(1)一般に、液体に気体が溶解する際、明確な化学結合の逆反応）のエネルギー消費、MEAの装置腐食性、状態の変化を伴う場合を化学吸収、そうでない場合を

MEAの酸化劣化などの課題があり、これらがCO2分

物理吸収とよぶ。CO2は酸性ガスであるため、塩基性

離回収コストを押し上げている。その後、MEA法のの材料（B）に化学的に吸収される。その吸収反応は改良の他、代替アミンを用いたプロセスの開発、実証、可逆的であるため、混合ガス中のCO2を選択的に吸収商用化が盛んに行われてきた。化学吸収法によるさせた後、スチーム加熱等によって逆反応を起こすこCO2回収分野においては、特に日本の活躍が目覚まとで、CO2の分離回収が可能となる（図3）。

しい。

B + CO2 ⇄ B・COO		

(1)

1990年代に入り、三菱重工業（株）と関西電力（株）
は共同で、ポストMEA法の開発に着手し、独自の吸収液KS-1ならびにプロセスKM CDRを開発した。その後、化学プラントで発生する燃焼排ガスから回収したCO2を尿素製造などの原料に利用するプロセスでの商用化、さらには石油増進回収（EOR: Enhanced
Oil Recovery）への展開を進めてきた。現在稼働中のCO2分離回収装置で世界最大規模のものは、当該プ

図3

化学吸収法によるCO2分離回収スキーム

このような化学吸収法によるCO2分離回収の中で、アミン水溶液を用いる手法は、20世紀前半より知られる最も成熟したCO2分離回収技術である。

ロセスによるものであり、その容量は約5,000 tonCO2/dayに達する5)。
2000年代に入ると、欧州、米国、カナダ、豪州でも化学吸収法および他のCO2分離回収の開発は盛ん

燃焼排ガスは、CO2分圧が比較的低く、副成分としになり、日本でも、（株）東芝、（株）IHIなどが、化

てO2を、さらには微量成分としてSOXやNOXなどを学吸収法による燃焼排ガスからのCO2回収分野に本含むことから、合成ガスや天然ガスに比べてCO2回収

格参入した。その後、CCSが有効な温暖化対策技術の難易度は高い。そのような事情もあり、燃焼排ガスとして認知されると、当該技術のCCSへの適用を指対象とする本格的なCO2分離回収技術が確立するの向した研究開発が産官学によって加速的に実施されるは、1980年代に入ってからであった 。現在でもベようになった。この際、回収したCO2を産業利用するンチマークとされるモノエタノールアミン（MEA:のとは異なり、CCSそのものは利益を生み出さない4)

5

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ため、回収コストの削減に向け、大きな技術革新が求化学吸収法は着実な進化を遂げ、CCSでの実用化められる。アミン水溶液を用いた化学吸収法は、エネ達成に至っている。しかし、低コスト化に向け、プロ

ルギー消費の低減に本質的な限界があるため、広く他

セスの改良・効率化、再生エネルギー低減、吸収液のの回収法も研究されるようになったが、その実績と技耐久性向上などを目指した研究開発が依然として盛ん術の成熟度は他法よりも高いと言える。

である。RITEもこれまでに成し遂げた分離回収エネ

2014年、カナダのサスカチュワン州で石炭火力発電（Boundary Dam発電所3号機）における世界初

ルギー削減を極限まで遂行すべく、新規溶媒を導入するなど、更なる研究開発を実施している。

の商用スケールCCSが始動した。回収はアミンベー
スの化学吸収法（Shell社、Cansolvシステム）によ3.2. 固体吸収法

るもので、約3,000 ton-CO2/dayで累計約2 Mtを回

CO2を固体と反応させて分離回収する吸着分離法

収し、EORおよび地中貯留を実施した。後継プロジェ

は装置の起動停止や運転が簡単なことや、大量の廃液

クト（Shandスタディ）では、KM CDRプロセス採処理が不要なことから、化学的に安定で高性能な吸着用した次世代CCSシステムの実現可能性が検証され剤が開発されれば大幅なコスト低減も期待できる。

ている 。先に述べたように、KM CDRプロセスは既吸着現象には、ファンデルワールス力による弱い物に世界最大の回収施設で稼働しており、その商用運転

理吸着と、化学結合による強い化学吸着がある。CO2

開始は2016年、米国NRGエナジー社と日本のJX石の物理吸着では主にゼオライトや活性炭が使用されて

油 開 発（ 株 ） が 共 同 で 推 進 す るEORプ ロ ジ ェ ク トいるが、近年、MOF(Metal Organic Frameworks)（Petra Novaプロジェクト）においてであった 。同なども研究開発が進められている。一方、化学吸着のじ時期に稼働中あるいは建設中の大規模CCS施設（約吸着剤としてはナトリウムやカリウムなどのアルカリ

0.7 Mt/year以上）21例では、化学吸収法11例（ア金属やアミン類を担持した無機多孔質材料、ハイドロ

ミン：9、炭酸カリウム：2）、物理吸収法8例、物理

タルサイト、酸化カルシウム、ケイ酸リチウムなどが吸着法1例、膜分離法1件が採用されている 。ちなみ使用されている10）。

6)

5)

7)

に、天然ガス精製などにおいて、H2Sを有する高圧ガ

温度や圧力を変化させることにより、吸着した物質

スに対しては、化学吸収液よりも物理吸収液が使われを脱着して再生することにより、吸着剤を繰り返し使ることが多い。

用することができるが、水酸化リチウムや酸化銀など

RITEでも2000年代初期より、CCSのコスト削減をの特殊な用途（有人宇宙活動など）に使用される吸着目指して、化学吸収液の開発を実施している。特に、剤は再生が困難であり、低温で使用されて廃棄される

既存アミンに限らず新規合成アミンを対象に含めた大こともある。

規模な代替アミンの探索は世界的にも類のないものでこれまでに我が国では、高炉から発生するCO2を大あり、そのために計算化学を活用した分子設計手法を幅に削減するプロジェクトの一環として、吸着分離技

導入するなど、新しいコンセプトで化学吸収法による術が研究されている。新エネルギー・産業技術総合開

分離回収エネルギーの削減に貢献してきた 。2008

発機構（NEDO）の「環境調和型プロセス技術開発」

年に始まった環境調和型プロセス技術の開発の中で，JFEスチール株式会社によりゼオライトを用（COURSE50）プロジェクトにおいては高炉ガスかいた物理吸着によるCO2の吸着分離プロセスの開発

8)らの省エネルギーCO2分離回収技術構築のために新が実施された。処理能力3 t-CO2/dayのベンチ試験装

日鐵住金（現、日本製鉄）（株）と共同で新規化学吸置が建設され、実ガスからのCO2分離性能を評価する収液を開発し、新日鉄住金エンジニアリング（現、日とともに、ガス前処理方法やコスト削減方法が検討さ鉄エンジニアリング）（株）が2014年に商用化した

れた。活性炭系材料よりもCO2純度を向上できるゼオ

CO2回収装置ESCAPに採用された。本装置によってライト系のCO2吸着剤によりCO2回収率80％以上，国内の製鉄所や発電所で回収されたCO2は、食品産業

回収CO2濃度90％以上を達成し、回収エネルギー（真や化学産業において利用されている 。

空ポンプ動力）としては200kWh/t-CO2以下を達成

9)

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している11)。ただし、ゼオライトは水蒸気の存在下で

TDA Research社 のAlkalized Alumina SorbentがのCO2吸着量が大幅に減少するため、前処理として除パイロットスケールで試験されている。反応熱の極め

湿プロセスが必要であり、その分のエネルギー消費がて低い低コストのアルカリ化アルミナ吸着剤の開発大きいことが課題である。

と、この吸着剤専用に設計されたCO2captureプロセ

一方、H2O耐性がある吸着剤としてポリエチレンイ

ス（ほぼ等温条件で吸着と再生を実行するための独自ミン担持シリカなどのアミン修飾固体吸収材に関しての プ ロ セ ス ） を 開 発 し、NCCC(National Carbon

数多くの報告例がある。米国ではこれまでにエネル

Capture Center)にてパイロット試験が実施されてギー省（DOE: Department of Energy）の国立エネいる。

ル ギ ー 技 術 研 究 所（NETL: National Energy

その他に、Shell社はウィーン工科大学と共同で、Technology Laboratory）がアミンを粘土鉱物等に燃焼排ガスからのCO2回収を対象に、固体吸収材によ担持した固体吸収材の開発を進めている 。固体吸収

るTSAプロセスの開発を行っており、これまでに流動材は、化学吸収剤であるアミンを多孔質支持体に担持層の試験装置（50 kg/day）で、回収率90%、MEA

した固体（図4）で、物質が2相の界面に集積する吸法 と 比 べ て40%の エ ネ ル ギ ー 削 減 を 確 認 済 み で、着現象とは異なり、CO2が担持されたアミン相内部へ

2018年からは、オーストリアのViennaGreenCO2の 移 動 現 象 を 伴 う た め「 固 体 吸 収 材（solid

プロジェクトとして1 ton/dayのパイロット試験を進sorbent）」と呼ばれている。

めている（対象はバイオマス発電）。

12)

アミン系以外の材料で大規模検討された例として、
韓国電力公社（KEPCO社）が中心にアルカリ金属の炭酸塩を用いたCO2分離回収技術がある15)。炭酸カリ
ウムを担持した材料を用いた流動層によるTSAプロセ
スでCO2を回収するプロセスが検討されている。すで
図4に10MW相当、約200 t-CO2/d規模での実用化試験

固体吸収材の概念図

アミンを多孔質支持体に担持することで、水溶液とを実施済みで、80％の回収率で680時間の連続試験して用いる化学吸収法よりもCO2の脱離にかかるエを実施しており、再生温度が140〜200℃、回収エネ

ネルギー損失（水を加熱するための顕熱，潜熱）が低

ルギーは5 GJ/t-CO2と報告されている16）。

く、また、再生時の蒸発による吸収液の損失が少なく、さらに、固体吸収材は室内や宇宙などの閉鎖空間で装置腐食性が低い利点もあるとされている。ポリエチのCO2の除去や、空気からの直接CO2回収（Direct

レンイミン(PEI)を担持した固体吸収材を移動層ある

Air Capture：DAC）など、より低濃度のCO2排出

いは流動層での吸着分離に適用すると分離回収エネル源への適用も検討されている（図5）。

ギーが1.8 GJ/t-CO2にまで低減できると試算されている13）。
米国ではDOEのファンドを得てこれまでに様々な固体吸収材の検討がパイロットスケールで進められて
おり、ADA-ES Inc.社が実施した市販ポリアミンを用いたパイロットプラント試験（約20 t/day）では再生に吸収液と同様の高温蒸気（120℃）が必要であり、

図5

DACの概念図

回収エネルギーは2.8 GJ/t-CO2と報告されている。

世界に先駆けてスイスのClimeworks社は独自のア

また、SRI Int’l社では循環流動層を用いた温度スイン

ミン担持固体吸収材を利用したDAC装置を商用化し

グ吸着（TSA）試験200 kg/day程度のベンチプランている。焼却炉の排熱を利用して脱着を行なっている

ト試験が実施されており、回収コスト＄39.7/t-CO2

ため、設置場所は100℃以上の排熱が利用できる場所（吸収液は＄68/t-CO2）と報告されているに限られるが、回収したCO2をビニールハウスに供給

。また、

14）

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し、
野菜や果物の成長を促進することを想定している。

膜分離法は連続操作（再生処理が不要）のため設備

20m の敷地に回収ユニットを3段重ねで設置すると、がコンパクトになり、また、特に圧力を有するガス源

CO2回収量は150 ton-CO2/yearとされている。米国からのCO2分離において、他の分離法に比べ低コスト

ではCarbon Engineering社がパイロットレベルで実かつ省エネルギーでの分離が可能となる。一方で、膜証試験を行なっている他、複数の企業がDACについて

分 離 法 は 比 較 的 新 し い 技 術 で あ り、CCSの た め の研究を行っているが、これらのシステムは、現状技術

CO2分離回収技術としては、化学吸収法や固体吸収法

レベルでは極めて高コストになることが示されている。

に比べて研究開発が遅れており、ラボ〜ベンチスケー

現状技術レベルでは吸収塔の規模が極めて大きくなる

ルの比較的小規模での検討に留まっている。膜材料とため、回収コストは少なくとも＄100/ton-CO2と見積しては、高分子膜、無機膜、有機／無機複合膜、促進

もられているが、バイオマス利用CCSと比較して広大

輸送膜など、種々の新規膜材料が開発されているとこな土地の利用を必要しない点が有利と言われている。

ろである17）。

2

RITEで は，2010年 度 か ら 経 済 産 業 省 委 託 事 業

Post-Combustionでは、低圧ガスの分離のため、（2018年度からNEDO事業）において，固体吸収材

圧縮機や真空ポンプの設置が必要となり、コスト、エを用いた石炭火力発電所からのCO2回収技術の実用

ネルギーを既存技術よりも大きく低減するのは難し化研究を進めている。これまでにCO2の脱離性能に優い。また、コスト、エネルギーを低減するためには、

れ，なおかつ高い吸収容量を有する新規固体吸収材の必要膜面積を低減させる観点から、分離係数よりも透開発に成功している。
この技術をベースに開発を進め、過 性 が 高 い 膜 の 開 発 が 重 要 と さ れ て い る。Post-

固体吸収材を10 m 規模で合成し、川崎重工業（株）

combustionのための分離膜開発に関する基礎研究はの移動層システムベンチスケール試験装置において多数実施されているが、パイロットスケールの実証試

7.2 ton-CO2/day規模の回収性能を確認している。

験は少ない。また、膜分離法単独では回収率、純度に現在、2020年代を目処に石炭火力発電所からのCO2限界があるため、膜分離法と他の分離法の組合せ（ハ

分離回収に適した、より高性能な固体吸収材システム

イブリッド化）に関する研究開発が多く行われている。

を確立すべく、研究開発に取り組んでいる。また同時

Air Liquide社では、氷点下で高い分離性能を発現すに、室内や宇宙などの閉鎖空間や大気中からの回収なる高分子膜（cold membrane）と液化を組み合わせ

ど、より低濃度のCO2排出源への適用可能性についてたプロセスを開発している17)。燃焼排ガス中のCO2も検討を行っている。

（濃度12%）を膜で58%以上に濃縮し、さらに液化に

3

よって95%以上のCO2として回収するというプロセ
3.3. 膜分離法

スを想定している。NCCCにおいて、6.5 t-CO2/d規膜分離法は、圧力差によって分離膜の供給側から透模 で の ベ ン チ ス ケ ー ル 実 証 試 験 を 実 施 し て い る。

過側へCO2を透過・分離する分離法である。膜分離の膜（MTR社）と吸着剤（TDA
TDA Research社では、メカニズムは、大きく分子ふるい機構、溶解拡散機構

Research社）の膜―吸着剤ハイブリッドシステムのに分けられる（図６）。分子ふるい機構では、細孔径検討を行っており、ノルウエーのCO2 Technology

よりもサイズの小さなガスが選択的に透過する。一方、Centre Mongstad (TCM) にて実証試験を行う予定

溶解拡散機構では、膜材料に親和性のあるガスが選択である17)。MTR社では、膜プロセスと液化のハイブ的に透過する。

リッドプロセスの検討を行っており、NCCCでの実
証 試 験（20t-CO2/d規 模 ） に 続 い て、Wyoming
Integrated Test Center (WITC) でのパイロットス
ケールの実証試験（200t-CO2/d規模）を実施する予定である17)。
Pre-Combustionでは、高圧ガスの分離のため、真図6膜の分離機構空ポンプ等が不要となり、低コスト、省エネルギーの8

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分離が可能となるが、一方で、Post-combustionとDamプロジェクトや米国のPetra Novaプロジェク

異なり、高温、高圧での耐久性などが要求されること

ト、日本のCOURSE50プロジェクトでは、個々の改になる。また、Pre-combustionでは主にCO2とH2を良した吸収液を使用した商用機が稼働しているが、分離する系を対象にしているので、H2の分子サイズ

CCS実用化を広く推進するには、更なる回収コストの方がCO2より小さいため、H2を選択的に透過するの低減が課題である。

膜材料の方が多く、一部の例外を除き、H2選択透過

大幅なコスト低減を期待できるのが固体吸収法で、膜に関する検討が主に行われてきた。基礎研究で検討

装置の起動停止や運転が簡単なことや、大量の廃液処されている新規膜材料は耐熱性のある材料（中空糸炭理が不要なこと、水を使用しなくても良いことが大き

素膜、パラジウムナノ粒子を担持した有機無機複合膜、な特徴である。高いCO2吸着・脱離性能を有する固体

耐 熱 性 ガ ラ ス 状 高 分 子 膜 等 ） が 検 討 さ れ て い る。

吸収材は、室内や宇宙などの閉塞空間でのCO2除去

MTR社 で は、H2分 離 膜（N2ス ウ ィ ー プ ） と 液 化、や、空気からの直接CO2回収（DAC）など、低濃度

CO2分離膜を組み合わせたプロセスを提案し、NCCCのCO2排出源への適用も期待されている。

にてベンチスケールの実証試験を予定している。また、

一方、Pre-Combustionでは、処理するガスの圧力がスペーサーなどの膜エレメント部材の改良検討を実施

高い傾向にあるので、CO2との親和性も利用できる膜分している 。

離法がコスト的に最も優位と考えられる。現在、実ガス

17)

RITEと 民 間 会 社 に よ り 設 立 さ れ た 次 世 代 型 膜 モ
ジュール技術研究組合は、主にPre-combustionへの試験や膜システムの開発に向けた研究が進められている。

適用を目的として、2011年度から経済産業省委託事

CCUSを広く普及させるためには、より省エネル

業（2018年度からNEDO事業）において、新規CO2

ギー・低コストなCO2分離回収技術を提案していくこ

分離膜（分子ゲート膜）モジュールの研究開発を進めと以外に、事業者にインセンティブを与える施策やている。通常の膜と異なり、CO2/H2の混合ガスからCO2排出基準規制、固定価格買取制度、炭素税等の導CO2を選択的に透過させることが出来るため、CO2入が必要と考えられる。

分離後の高圧のH2を再加圧することなくIGCCのガス

参考文献

タービンに導入することが可能となる。
実用化に向け、

1) CCS技術の新展開 監修 茅陽一 編集（財）地球環境産業技術研究機構 シーエムシー出版 （2011年11月30日第1刷発行）
2) J ST研究開発の俯瞰報告書 エネルギー分野（2017年）／CRDSFY2016-FR-02 （2017年3月）
3) 平成25年度シャトルシップによるCCSを活用した二国間クレジッ
ト制度実現可能性調査委託業務 報告書，みずほ情報総研株式会
社，独立行政法人産業技術総合研究所，千代田化工建設株式会社（平成26年3月）
4) Oko et al., Int. J. Coal Sci. Technol., 4, 5-14 (2017).
5) 平 田ほか, 三菱重工技報, 55, 42-47 (2018).
6) Bruce, 2019 Carbon Capture, Utilization, Storage, and Oiland Gas Technologies Integrated Review Meeting (2019).
7) 佐々木, 化学工学, 79, 826-830 (2015).
8) Nakao et al., Advanced CO2 Capture Technologies, Springer (2019).
9) 日鉄エンジニアリング(株)ホームページ.
10) S.Choi et al., ChemSusChem 2009, 2, 796.
11) H. Saima et al., JFE Tech. Rep., 32, 44 (2013).
12) R. V. Sirwardane, U.S. Patent 6,908,497 B1 (2005).
13) J .S. Hoffman et al., Proc. the 33rd International TechnicalConference on Coal Utilization & Fuel Systems, June 1-5(2008), Clearwater, Florida, USA.
14) Nelson, T., et al., 2014 NETL CO2 Capture Technology
Meeting, Pittsburgh PA, US (2014.7),
15) Y. C. Parka et al., Energy Procedia 37 (2013) 122.
16) Park, Y.-C., et al., Energy Procedia, 63 (2014) 2261-2265.
17) Proceedings of 2019 Carbon Capture, Utilization, Storage,
and Oil and Gas Technologies Integrated Review Meeting(2019), https://netl.doe.gov/node/9041.

連続製膜技術の開発及び連続製膜した膜を用いた膜エレメントの開発を行っているところである。
４. おわりに１）
CCUS取組みを進めていく上で、共通技術である
CO2分離回収の低コスト化が重要である。
本 章 で は、 燃 焼 後 にCO2を 分 離 回 収 す るPost－
Combustion、 燃 焼 前 にCO2を 回 収 す るPreCombustionに大別して、それに適するCO2分離回収法を概説した。
Post-Combustionでは、処理するガスの圧力が低いので、CO2との反応性が高いアミン系化合物を利用する化学吸収法や固体吸収法がコスト的に優位と考えられる。
化学吸収法では、モノエタノールアミン法をベンチマークとして、低コスト化を目指し、種々の吸収液を用いる方法が開発されている。カナダのBoundary9研究活動概説⃝企画調査グループ

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

企画調査グループ

グループリーダー・
主席研究員


堀尾

容康

サブリーダー・主席研究員

野村

眞

主任

眞継

由佳

サブリーダー

川口

圭史



大西

尚子

主席研究員

東井

隆行



小林

由美

研究管理チームリーダー

箕浦

靖明



辰巳

奈美

国際標準化チームリーダー・副主席研究員

青木

好範



安本

夏子

副主席研究員

出口哲也

副主席研究員

内村泰三

副主席研究員

清水

淳一

調査役

金星

春夫

主幹・研究員

面屋

大輔

主幹

倉中

聡

イノベーション創出に向けた調査研究、国際・産学連携等の推進
1. 地球環境と経済の両立

1.2. イノベーションとRITEの使命

企画調査グループは、i）
RITEがもつ研究ポテンシャ

地球温暖化問題に関する国際的議論の高まりとともルを活かした新規研究課題の探索と提案・実施、ii）に、「地球環境と経済の両立」は、工業国・途上国共

IPCC（気候変動に関する政府間パネル）に関する政通 の 目 標 と し て の 認 識 が 高 ま っ て い る。1990年、

府支援やISO（国際標準機関）等国際機関との連携、RITEはこの使命の下に設立され、コスト負担や非効iii）RITE技術の普及啓発、iv）産業連携による技術の実率化を抑え、持続的成長を促すようなイノベーション用化といった役割を持ち、研究グループ・センターとを革新的な環境技術開発（図1）を通じて実現するこ

ともに、地球環境と経済の両立を目指した政策支援やとを目的として1990年より30年間の歩みを続けてき研究開発、イノベーション創出の取り組みを進めていた。引き続き、研究開発と成果の産業利用という使命る。

の下で活動を展開する。

1.1. 高まるイノベーションへの期待
2019年は、我が国がホストとなり、第14回20か国・地域首脳会合（G20首脳会合）が大阪で開催され、これに先立ち「持続可能な成長のためのエネルギー転
換と地球環境に関する関係閣僚会議」が長野県軽井沢町で開かれた。ここでは、「環境と成長の好循環」というコンセプトとそれを支えるイノベーションについて活発に議論がおこなわれ、気候変動を含む地球規模の取り組みの緊急性、長期戦略の重要性、具体的なアクションの取り組みがG20全体で初めて合意された。
RITEでも研究開発を進める水素、CCUS、カーボンリ
サイクルなど様々な分野での推進策が検討され、研究開発とその実用化・社会実装によるイノベーション創出への期待が共有された。

図1

RITEの使命（地球環境と経済の両立）

10

研究活動概説⃝企画調査グループ

2. イノベーションを可能とする社会環境

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

2.1. CCS事業化のための枠組み（CO2の分離回収・貯留：CCS事業化検討を通じて）

我が国は、CCS技術は重要な気候変動対策の一つ

CO2の大気中濃度の安定化を図るには、効率化の推としてエネルギー基本計画(平成30年7月閣議決定)に進、再生可能エネルギーの利用、バイオや水素等への基づき、実用化を目指した研究開発、国際機関との連燃料転換等が重要である。また、これらに加え、発電携、実証等を着実に進めることとしている。CCSは所や工場等の大規模排出源から排出されるCO2を分①CO2発生源における分離回収、②貯留地点への輸送

離 回 収 し、 地 中 に 貯 留・ 隔 離 す るCCS（Carbonと圧入・隔離、③安全・環境モニタリングといった国

Dioxide Capture & Storage）技術が、対策の重要土に展開する大規模な施設・設備群と管理システムかな選択肢と期待されている。現在、全世界で大規模プら構成され、技術安全性確保、事業コスト低減、社会

ロジェクト51件（2019年10月時点、うち北米・中的受容性が不可欠である。RITEでは、2030年以降の南米24件、欧州12件）の計画・建設・運転が進められ、CCSの 導 入 と 普 及 が 行 わ れ る と し、 商 業 ベ ー ス で

毎年約0.4億トンのCO2が地下に貯留・隔離されていCCSが導入・普及する具体的なCCS導入シナリオをる。CCS技術は、
脱炭素社会への「橋渡し技術（bridge

描いた上で、技術的、制度的な課題等を抽出・整理しtechnology）」として考えられており、国際エネル

た。

ギー機関IEAは、地球温度上昇を２℃未満とするための2050年までのCCSの脱炭素への寄与を９％（2020年からの累積）と見込んでいる（図2）。

2.2. 事業化に向けたリスク低減
CCSの歴史は短く、安全や環境等へのリスク、技術や収益など様々な経営上の不確実性を低減させていく必要がある。また、民間の資金や経営主体の参加、地域の受容など様々な側面においても経験を高めていかなければならない。特に、①分離回収、輸送、貯留におけるCO2漏洩による健康や安全・環境への影響、②貯留井の廃止後責任とその費用負担、③仮にCCS
事業者が何らかの理由で撤退する場合の事業継承、④
CCSシステムの一部が故障等によって停止した場合の上流・下流への影響波及等が重要なリスクとして挙図2 CC(U)SによるCO2削減（IEA持続成長可能シナリオ）

図3

げられる（図3）。

事業化に向けたCCSプロジェクトにおけるリスク抽出11研究活動概説⃝企画調査グループ

ＲＩＴＥ

これらのリスクは、安全・環境リスク、操業リスク、

Ｔｏｄａｙ

２０２０

2.4. 各シナリオの検討結果

経営リスクに分類することができ、技術によって克服

シナリオ検討においては、高位ケース、中位ケース、できる部分と、制度など社会的枠組みによってカバー

低位ケースのいずれのケースとも発電所のユニット毎

するものに大別することができる。事業によって得ら（ユニット；発電所を構成する発電機単位の設備（1れる利益に比べ、リスクや不確実性が無視できないほ号機、2号機など））にCCSを導入した場合のCCSコ

ど大きい場合は民間事業者・資金の参入は期待できず、

スト（総コスト；設備費と操業費を合わせた費用）を故に公共投資的対応が必要となる。

算出した。なお、回収設備、輸送経路、貯留設備の集

具体的には、投資資金が回収できないという可能性、約化は考慮しておらず、パイプライン輸送、船舶輸送、貯留井廃止後に民間能力を超えた長期間責任を負わなそれぞれのみを用いた場合のCCSコストを算出し比ければならない可能性など、経営上のリスクの多くに較している。

ついて制度面など社会的枠組みの整備が必要であることを示唆している。

シナリオ検討では、ユニット毎のCCSコストによる集計としたため、事業全体の設備構成としては、重複する設備が多く、非効率な印象となった。特にパイ

2.3. 社会実装に向けた先導事業の実施

プライン輸送では、同じ排出源であってもユニット毎

我が国における2050年のCCS導入量の想定として、設備規模、投資金額を比較検討するため、エネルにそれぞれパイプラインを敷設するように設定したため輸送コストが膨大なものとなった。

ギー転換部門のCO2排出量（2013年度5.4億tCO2/

2030年以降にCCSを導入し、投資コストと事業リ年）の半分程度を占める石炭火力発電を排出源候補とスクを抑制し、2050年に一定の目標を達成するためし、2050年におけるCO2隔離量をそれぞれ高位（2.5には、取り組み易い環境にあるプロジェクトから始め、

億tCO2/年 ）、 中 位（1.0億tCO2/年 ）、 低 位（0.2億技術研究開発や学習効果によるCCSコスト低減を達-0.3億tCO2/年）と３ケースに基づきシナリオ分析を成しつつCCS導入量を拡大していく、助走期間つき行った。シナリオ期間は2019-2050年（計画・建設

シナリオ（低位ケースから始め、中位ケースの導入量を経て2030年に事業開始）とし、対象となる排出源を目指す）に沿ってCCS事業モデルの検討を進めるは現在の石炭火力発電所(40地点)、パイプライン及ことが必要である（図4）。

び船舶によるCO2輸送で、貯留は２地点としている。

図4

2050年に向けた導入シナリオ（イメージ）12

研究活動概説⃝企画調査グループ

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

3. イノベーション創出のための国際連携
3.1. IPCC（気候変動に関する政府間パネル）

3.2. ISO（国際標準機関）

IPCCは、人為起源による気候変化、影響、適応及ISOは、各国の162標準化団体で構成される組織でび緩和方策に関し、科学的、技術的、社会経済学的なあり、国家間に共通な標準規格を提供し、世界貿易を

見 地 か ら 包 括 的 な 評 価 を 行 う こ と を 目 的 と し て、

促進している。ISOの標準を使用することで、安全・1988年 に 国 連 環 境 計 画（UNEP） と 世 界 気 象 機 関

信頼性が高く、質の高い製品・サービスの提供が可能（WMO）により設立された。ここでは、地球温暖化である。

に関する科学的知見を収集・評価し、温暖化予測（第CCSは、CO2の大気中への排出量削減効果が大き1作業部会）、影響と適応（第2作業部会）、緩和策（第いこと等から、地球温暖化対策の重要な選択肢の一つ

3作業部会）からなる報告書の作成を行なっている。

であり、すでに諸外国では、多くの実証試験、商業規

IPCCでは世界の科学者による論文や観測データ等

模でのCCS事業も実施され、国際連携が進められるに基づき、推薦で選ばれた専門家が取りまとめを行とともに、標準に関する枠組みが求められている。

なっており、科学的分析に加え、社会経済への影響、

CCSの国際標準化によって、安全と環境面で、国際

気候変動を抑制する対策など多角的な検討が行われて的に合意された知見に沿っていることが保証されるたいる。また、この成果は、各国の政策にも科学的根拠

め、安全で適切なCCSの普及に貢献することが可能を与えるため、ここからの報告書は国際交渉にも高いである。

影響力を持つと考えられている。

RITEは、ISO/TC265（CO2の回収、輸送、貯留）

RITEでは、緩和策（第３作業部会）の国内支援事の国内審議団体であるとともにWG1（回収）の事務務局を担い、研究開発・調査と政策を結びつける役割

局を担当しており、CCS分野における設計、建設、操を担っている（図5）。IPCCでは、2018年から2019

業、環境計画とマネジメント、リスクマネジメント、

年にかけて「1.5度特別報告書」、「土地関係特別報告

定量化、モニタリングと検証の国際標準化に関し積極書」、「海洋・雪氷圏特別報告書」をそれぞれ公表し、的に活動している（図6）。

さらに、2022年の完成を目指して「第6次評価報告書」

2019年末時点で、ISO/TC265からCCS分野に係の執筆やレビューに取り組んでいる。RITEはここでる規格類は8件出版されており、また7件を開発中でも、情報収集・分析・報告・助言等を通じて支援を行ある。開発中規格のうち、回収分野および貯留分野のなっている。

計2件は日本主導で開発を進めている。

図5

IPCC国内連絡会とRITE

図6

ISO/TC265の各ワーキングと国内支援体制とRITE

13

研究活動概説⃝企画調査グループ

ＲＩＴＥ

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２０２０

4. 人材育成と知財戦略、産学連携の推進
4.2. 知財と産学連携

4.1. 人材育成＜小中高校生＞地球温暖化問題に関する次世代への教

RITEは、研究開発、調査研究等で得られた成果に育が重要であり、RITEでは、i）小中高生を対象に研究

ついて、特許、ノウハウ等の知的財産権を戦略的かつ所施設を用いた校外学習の受け入れ、ii）職員等が教効率的に取得・管理し、さらに積極的な活用を行うこ材・機材とともに学校を訪問する出前授業要請への対とにより、地球環境の保全に資する産業技術の進歩向応を進めている。こういった人材育成への要請は年々上を図ることとしている。

高まりを見せており、2019年は延べ397人の小中高

2019年末時点で、RITEが保有する特許は、国内権校生に対する授業やワークショップを開催した。例え

利119件（うち企業にライセンス中12件）、外国権利

ば、RITEが取り組む研究の中からCCS技術を取り上54件（同、12件）である。

げ、地球温暖化メカニズムを知識として説明し、主要発明の認定、国内および外国への特許出願、審査請

温暖化ガスであるCO2を地中に貯留しても粘土層（遮求、特許権維持等といった組織的知財経営を推進する蔽層）によって漏洩の可能性が低いこと、
CO2が気体・ため、RITEでは「特許等審議委員会」を設置し、知固体だけではなく、液体になる様子を実験・ワーク

財専門家を配した広報・産業連携チームによる運営をショップで実際に確認し、さらに考察と意見交換を通行なっている（図8）。

じて理解を深めるといった学習サイクルに基づく活動

学術研究全般の発展のため、早い段階での論文等発を実施している（図7左）。

表により、世界の公共財産としての知識を高めること＜大学・大学院生＞次代の研究や技術を支える人材育に加え、研究者の発明を特許により権利化し、チャレ成の一環として大学・大学院との教育連携を進め、ンジ意欲ある企業等に実施権を与えて産業化を加速す

RITE研究者の教授等への兼務を行うとともに、大学るなど研究機関として公益と産業化によるイノベー

院生を中心とした若手人材の研究現場への受け入れをションをバランスを取りながら研究開発推進が可能と行い、大学における教育と研究所における研究指導をなる。

展開している（図7右）。例えば、奈良先端科学技術

さらに知財化は、企業等との連携機会を産み、適切大学院大学バイオサイエンス領域の大学連携研究室をな情報管理と契約に基づき、さらなる知財を生み出す

RITEに設置し、単なる技術開発だけでなく、グローという好循環を期待することができる。また、国際標

バルな生産・消費システムの理解の上に、植物を原料

準（本章3.2など）との連携など、標準を支えるためとし、バイオマスを有効に利用した再生可能資源によに関連技術を利用可能とするための知財化という側面

る循環型および低炭素社会実現を目指した研究と教育も期待されている。RITEでは、こういった知財の持を進めている。

つ多様な機能に着目し、市場や他の研究開発動向なども踏まえつつ、戦略的に知財化を推進している。

図7

RITEにおける人材育成

14研究活動概説⃝企画調査グループ

ＲＩＴＥ

5. おわりに

Ｔｏｄａｙ

２０２０

参考文献

国際社会の関心は、イノベーションによる地球温暖化対策に集まりつつある。すでに作業が開始されているIPCC第6次評価サイクル（AR6）では、
「イノベー
ション、
技術開発と移転」という章が新たに設けられ、
i）イノベーションを通じた持続的成長とパリ協定の達成、ii）イノベーションを創出するシステムと政策、
iii）国際的パートナーシップ、iv）変化とイノベーションを促すための環境、v）新たな破壊的テクノロジー、などに関する検証が深められる予定である。それは、旧技術が新技術に置き換わることによる部分的改善の積み重ねではなく、新しい社会と生活の実現により、豊かさと地球環境が両立するといった新しい視点が追加されたことを意味する。
イノベーション創出への期待の中で、そこに潜む不確実性やリスクに関する分析と対処が求められている。CCSのような地球温暖化緩和に必要な技術は大1）RITE, "RITEの役割：地球環境と経済の両立を目指して"（http://
www.rite.or.jp/about/）2）OECD, "Air and climate: Greenhouse gas emissions bysource", OECD Environment Statistics(database https://doi.
org/10.1787/data-00594-en.)(2019)3）GCCSI:   Global Status of CCS / Targeting climate change(2019)
4）IEA, CO2 Emissions from Fuel Combustion, IEA data service
subscriptions(2018)5）IEA, World Energy Outlook (2019)
7）IPCC, "AR5 Synthesis Report: Climate Change 2014" (2014)
8）IPCC, "Summary for Policymakers of IPCC Special Report on
Global Warming of 1.5 ℃ approved by governments" (2018)
9）IPCC, Carbon Dioxide Capture and Storage (2005)10）Copeland, B and Taylor, S Trade and Environment: Theory
and Evidence, Princeton University Press(2003)
11） Pearson, C Economics and the Global Environment,
Cambridge University Press(2000)
12）地球温暖化対策推進本部,「パリ協定に基づく成長戦略としての長期戦略（閣議決定）」(2019)13）資源エネルギー庁,「第5次エネルギー基本計画」(2018)14）経済産業省,「CCSの実証及び調査事業のあり方に向けた有識者

規模な社会インフラを構成し、それらを長期的に支え検討会」(2018)

る制度的枠組整備も重要である。技術や適用分野に

15）資源エネルギー庁,「カーボンリサイクル技術ロードマップ,

よって異なるものの官民の役割分担、費用負担、国際的連携強化などが重要である。

16）小川紘一「オープン＆クローズ戦略（増補版）」翔泳社（2014）17）文部科学省

当グループでは、RITEの中において革新的テクノ
ロジーについての調査を行うとともに、国際連携を推進し、人材育成や知財化の推進、産学連携などイノベー

同

技術事例集」(2019)
科学技術・学術政策局「産学官連携・知的財産政策の現状（科学技術・学術審議会）」（2013）18）経済産業省「平成30年度エネルギーに関する年次報告」（2019）20）環境省「令和元年版環境白書・循環型社会白書・生物多様性白書」（2019）

ション創出に必要な課題についても取り組むことを通じ、RITEの使命でもある「地球環境と経済の両立」の達成に貢献する。

図8

知財戦略と産学連携の推進

15

研究活動概説⃝システム研究グループ

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

システム研究グループ

グループリーダー・
主席研究員


秋元

圭吾

主席研究員		

友田

利正

主任研究員		

伏見

副主席研究員

永田

敬博

研究員		

王

温子
楠

主任研究員		

和田

謙一

研究員		

陳

姝凝

主任研究員		

長島美由紀

研究員		

中野

優子

主任研究員		

本間

隆嗣

研究員		

桝田

仁次

山本

清美

主任研究員		

佐野史典

研究助手		

主任研究員		

小田潤一郎

研究助手		

斎藤美三子

主任研究員		

山川浩延

研究助手		

北村喜代美

主任研究員		

金星

春夫（企画調査グループ兼務）

研究助手		

工藤幸子

主任研究員		

林

礼美

研究助手		

大西尚子（企画調査グループ兼務）

主任研究員		

魏啓為

システム研究グループの研究活動報告
システム研究グループは、システム的な思考、シス

一方で、世界気温は上昇し続けており、世界の温室

テム的な分析を通して、地球温暖化やエネルギー対応

効果ガス排出量の上昇も止まっていない。一部の先進に関する有用なる情報提供を国内外に行っている。本国では、GDPは上昇しているものの、CO2排出量や稿では、脱炭素化に向けた対応戦略について、システ

電力消費量等は低下し、デカップリングの傾向も見らム的な現状理解を踏まえた上で、将来のシナリオ分析れている。しかし、世界全体ではCO2が大きく減る構を実施した結果を紹介する。

造になっていない。特に電力消費については、世界
GDPと世界電力消費量の関係を見ると、明確に強い

1. 国内外の情勢認識

正の相関関係が続いている。先進国を中心にエネル

パリ協定では、長期目標として「世界的な平均気温

ギー多消費産業が海外移転し、かわりにサービス業な上昇を産業革命前に比べて２℃より十分低く保つととどのエネルギー寡消費産業にシフトしている傾向があ」とされ、そもに、1.5℃に抑える努力を追求する。

る。システム研では消費ベースCO2排出量の推計とそのために、世界の温室効果ガスの排出量を今世紀後半の要因分析を行うなどして、動向の把握を行ってきてに実質ゼロが目標とされた。また、気候変動に関するいる3)。

政府間パネル（IPCC）1.5℃特別報告書（SR15）は、温暖化問題の本質上、世界すべての国による排出削1.5℃上昇に抑えるには、2050年頃に世界のCO2排減への協調が重要であり、その追求は必要である。し

出量を正味でほぼゼロにすることが必要とした 。

かし、IPCCなど多くの分析からは、２℃目標、1.5℃

IPCC第５次評価報告書2)では、CO2の累積排出量と気目標や実質ゼロ排出実現のためには、極めて大きな削温上昇との間には線形に近い関係が見られることが示

減費用が必要とされている。例えばSR15では、世界されている。気温を安定化させようとすれば、気温上が協調し世界の限界削減費用が国間で均等化した場合

1)

昇の水準に依らず、その時点では世界の正味CO2排出で、2050年に2℃目標のうち排出高位のケースでも量をほぼゼロにする必要がある。近年、長期的な実質

45～1050 US$/tCO2（中央値130 US$/tCO2程度）、

ゼロ排出（脱炭素化）の実現を目指す動きが強まって

1.5 ℃ 未 満 で は245～14300 US$/tCO2（ 同2800いる。日本政府が2019年に策定した「パリ協定長期

US$/tCO2程度）としている1)。世界の協調体制が困戦略」でも「最終到達点としての『脱炭素社会』を掲

難な現実、産業のリーケージなどを踏まえると、現実げ、それを野心的に今世紀後半のできるだけ早期に実的に世界の対策として機能するような費用水準とは考現することを目指す」とされた。

えられない。

16

研究活動概説⃝システム研究グループ

このような状況においては、「パリ協定長期戦略」

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

り低炭素化できる。

でも強調されているイノベーションの役割は大変大き

国内外で再エネ、特に風力発電と太陽光発電のコスいと考えられる。いくつかの望ましい進展も見られてト低減が急激に進んでいる。例えば、アラブ首長国連

いる。太陽光発電のコスト低減は大きく進展した。半

邦では、3円/kWh程度の太陽光発電のプロジェクト

導体デバイス等のコスト低減は一層進み、安価に大量例も見られてきている。ただし、これらは変動性再エのデータを保存し扱えるようになってきている。このネ（VRE）であり、導入比率が高くなれば、バックアッ

ような技術進展と社会変化の芽が、新たな結合を生みプ電源や、バッテリー、水素など、系統安定化のため出し、大きな技術、社会イノベーションを生み出す可の費用が別途必要になる。

能性も出てきている。
気候変動影響、国際情勢など、様々な不確実性が存

2.2. 水素技術・CCUS

在する。また、イノベーションは重要だが、すべての厳しい排出削減下においては、水素の役割も重要と技術が成功するわけではない。逆に思いもつかなかっ考えられる。石炭・褐炭からガス化し、CCSを行った技術の革新が起こるかもしれない。長期的な実質ゼて水素を製造する方法と、再エネ電気から水電解を

ロ排出を目指しつつ、総合的なリスクマネジメント戦

行って水素を製造する方法が有望なCO2フリー水素略が重要である。

の製造方法と見られる。図1で見られるように、水素も燃料電池によって最終的には電気に転換されること

2. 低炭素化・脱炭素化に向けた技術進展
脱炭素化においては、最終エネルギーは、原則、電気か水素とする必要がある。ただし、一部、バイオエ

は多く、水素を電気の代替手段として捉えるよりも、脱炭素化に向けた電化進展の大きな方向性の中での補完的な手段として捉えるべきと考えられる。

ネルギーおよび太陽熱等の直接熱利用、また、CO2フリー水素と回収CO2によって合成（メタネーション）
したメタンでの利用などは可能となる。このとき、回収CO2は水素の輸送媒体の役割を果たす。事実上、都市ガスをCO2フリー水素で代替した効果でCO2の削減となる。メタネーションは、既存の都市ガスインフ
ラを利用できるメリットがある。IPCC報告書1, 4)等でも示されているように、大きな排出削減を目指すほど、電力化率の向上が求められる。
当然ながら、脱炭素化を実現するには、電気、水素製造においては、脱炭素化（再生可能エネルギー、原子力、CCS）が必要である。
なお、完全に炭化水素を使わないことは現実的では

図1

脱炭素化における電気、水素システム

2.3. IoT進展によるシェアリング経済誘発の可能性ないので、正味ゼロ排出においても、ある程度の排出運輸部門では、CASE（Connected, Autonomous,は許容し、植林、バイオエネルギーCCS（BECCS）、

Sharing/Service, Electric）が大きな変化の方向性とDACS（直接大気回収・貯留）等の負の排出技術（NETs）

なってきている。そして、これまでの乗用車を保有す

活用はあり得るし、対策オプションとして費用対効果る形態から、Mobility as a Service（MaaS）へと、やその他の視点から検討されるべきである。

新しいビジネスモデルが生まれつつある。自家用車の稼働率は通常低く5%前後とされている。これら技術

2.1. 再生可能エネルギーの相乗効果で、利便性を大きく損なうことなく、効率

気候変動対策として脱炭素化が求められてきておよく、低廉にサービスが提供され得る。完全自動運転

り、その最も重要なオプションの一つとして再生可能車実現により、カーシェア・ライドシェアリングが誘エネルギー（再エネ）が挙げられる。エネルギー最終

発され、それにより自動車の稼働率が上昇し、車の台消費を電力と非電力に区分すると、電力は非化石電源、数の低下、そして鉄鋼製品や化学製品の低減、また電つまり再エネ、原子力等の割合を高めていくことによ

気自動車（EV）等の初期投資が高い車でも、稼働率17研究活動概説⃝システム研究グループ

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

上昇によって相対的に経済性が上昇し得る。とりわけ、伴い、鉄鋼や化学製品需要が低下するケースについて

エネルギーは最終利用に近いところにおいて、本当にも分析を行った。なお、社会経済シナリオは共有社会

必要な製品やサービスを超えて、必要以上にエネル

経済パス（Shared Socioeconomic Pathways: SSPs）

ギー消費がなされているケースが多い。ICT、AI等ののうち、中位的なSSP2ベースを用いた。2050年の世技術進展と展開で、技術社会イノベーションが期待で界人口は92億人、2000～2050年の間の世界GDPのきる。

平均成長率は2.4%/yrである。

ただし、利便性の向上によってGHG排出がかえっ表1て増大する可能性には注意が必要である。

モデル分析シナリオ

3. 世界エネルギー・温暖化対策モデルによる分析・評価
3.1. モデル概要
世界エネルギー・温暖化対策評価モデルDNE21+（Dynamic New Earth 21+）によって分析・評価を行った。DNE21+は2100年までについての評価が可能であり、世界を54国・地域に分割している（面積の大きな国は更に分割しており計77地域分割）。エネ
ルギー供給サイドのみならず、需要サイドについても多くの技術を具体的に積み上げてモデル化しており、

注）2DS、B2DSは、IEA ETP2017の2℃シナリオ

400程度の技術を具体的に評価可能なモデルとなっている。モデルの改良は継続しており、とりわけ正味ゼ3.3. 分析結果

ロ排出が求められてきている中で、従来以上に、多様表2および3には、各シナリオの2050年のCO2限界

なオプションについて、具体的なモデル化を進めてき

削減費用、CO2削減費用を示す。まず、2℃目標でも、ている。例えば、2019年においては、国際海運部門>50%確率（2DS）か、>66%確率（B2DS）かで世についても、DNE21+において技術を具体的に積み界の削減費用に大きな差が見られる。例えば、b_1,

上げたモデル化を行い、LNGや水素船等への転換オ

b_2ケースでは、B2DSにおける限界削減費用やCO2プションを考慮した。また、メタネーションオプショ

削減費用は、2DSの3倍程度もしくはそれ以上にもなン等についても考慮した。

ると推計される。なお、2DSシナリオにおいて、日本国内で▲80%を想定すると、相当コスト増となる

3.2. 分析シナリオの想定ため、国内での削減率の引き上げだけでなく世界貢献

表1のようなシナリオを想定し、パリ協定2℃目標も含めた削減が求められる。中東等を中心とした再エと整合的、また、日本の地球温暖化対策計画におけるネコスト低位ケースの場合（a_2, b_2）
、世界の対策

長期目標2050年▲80%と整合的な目標（G7各国が費用低減に大きな効果が認められる。また、シェアモ▲80%と想定）について分析を行った。2℃シナリオ

ビリティ実現ケース（b_3）では、限界削減費用が大については、>50%確率（IEA ETPシナリオの2DS相

き く 低 下 す る（B2DSで は、b_2ケ ー ス が477 $/当で、世界GHG排出量は2050年に▲40%程度）と、tCO2に対して、b_3ケースは295 $/tCO2）とともに、>66%確率（B2DS相当で、世界GHG排出量は2050

シェアモビリティ非実現ケース比では、自動車保有に

年に▲70%程度）の2種類の排出経路を想定した。ま対する支出が減少し、他のCO2排出削減費用を相殺た、上記2節で指摘した動向を踏まえたシナリオ想定

し、正味で負の費用が推計されるほど大きな効果が推を行った。具体的には、太陽光発電のコスト低減がと計される。

りわけ中東・北アフリカ地域で一層進み、2050年に

図2は、各シナリオの部門別の世界CO2排出量であは2～4円/kWh程度で多くのポテンシャル供給が可る。排出削減が厳しくなるにつれ、まず発電部門での

能 と 想 定 し た ケ ー ス、 お よ び、 完 全 自 動 運 転 車 が削 減（ 再 エ ネ、 原 子 力、CCS等 ）、 ま た、 植 林 で の2030年以降に実現して、カーシェアリング・ライド

CO2固定、運輸部門でのハイブリッド車（HV）、プラ

シェアリングが進展し、自動車台数が減少し、それにグインハイブリッド車（PHV）の拡大等が見られる。

18

研究活動概説⃝システム研究グループ

更に厳しい削減が必要となると、BECCS、鉄鋼部門

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

割の重要性が増す。2DSでは2100年頃、B2DSではでのCCS、自動車のEV、燃料電池車（FCV）化等が2070年頃のCO2排出ゼロに対応して、BECCSの利用

費用効率的となる。更に厳しく正味ゼロから負CO2排の増大が見られる。とりわけ、再エネコスト低位ケー

出となると、運輸部門トラックのFCV化、メタネー

スの場合（a_2, b_2）、太陽光発電の一部については、ション利用等が費用効率的になる。シェアモビリティ

系統に接続せず、水素製造に特化した使われ方も経済想定ケース（b_3）では、特に2050年頃の発電での合理性を有する可能性が示されている。シェアモビリ

排出削減を緩和する。

ティケースでは、特に2050年前後においてはBECCS

表22050年のCO2限界削減費用 ($/tCO2)の役割が低下する。また、特にPVコスト低位シナリ
オでは、水素製造用も含め、2100年の太陽光発電のシェアは大きく増大する。

表32050年のCO2削減費用 (billion US$/yr)

図3

図2

世界の部門別CO2排出量

世界の一次エネルギー供給量

図4

世界発電電力量

図3～8には、それぞれ、世界の一次エネルギー供給量、世界の発電電力量、産業部門、民生部門、運輸部門、国際海運（運輸部門の内数）の最終エネルギー消費量を示す。
一 次 エ ネ ル ギ ー 供 給 量 を 見 る と、2100年 で は、
2DS、B2DSともに、石炭についてはほぼすべてCCSが求められ、ガスについても相当量がCCS付きと推計される。ただし、一部の化石燃料については、CCS
無しも残っており、その分、BECCSで負排出として

図5

産業部門の世界の最終エネルギー消費量

図6

民生部門の世界の最終エネルギー消費量

正味でゼロもしくは負排出とする方が、経済合理的との結果となっている。ただし、現実的にこのような大規模なBECCS利用が可能かどうかは検討、議論は引き続き必要と考えられる。
世界の発電電力量の伸びは大きい。2℃シナリオでは、2030年に向けてはガスの拡大、2050年以降は、
再エネ、原子力の拡大、CCS利用が費用効率的になっている。2DSでは特に2050年に向けてコジェネの役

19

研究活動概説⃝システム研究グループ

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

るようになり、また、B2DSでは2050年頃以降、水素利用が経済合理的になる可能性が示される。
図9、10には、それぞれ、世界のCO2回収、利用、貯留バランス、水素バランスを示す。
当 然 で は あ る が、 排 出 削 減 が 厳 し いB2DSで は、
CO2回収量が増加する傾向がある。21世紀後半に向けて、正味ネガティブ排出が求められるため、特に
図7

2050年

2030年

400

メタネーションやCCUでの利用も若干見受けられるが、圧倒的に帯水層でのCO2貯留が大きい。

2100年
電力

350

最終エネルギー消費 [Mtoe/yr]

BECCSの利用が大きくなっている。回収したCO2は、運輸部門の世界の最終エネルギー消費量300

気体燃料：水素250

気体燃料：天然ガス

200

液体燃料：バイオ燃料

150

液体燃料：石油系燃料
100

固体燃料：バイオマス

50

図8

2030

B2DS-b_3

2DS-b_3

B2DS-b_1

REF_1

2DS-b_1

B2DS-b_3

2DS-b_3
2050

B2DS-b_1

REF_1

2DS-b_1

B2DS-b_3

2DS-b_3

B2DS-b_1

REF_1
2015

2DS-b_1

固体燃料：石炭

02100

水素製造は、PVコストが標準ケースの場合は、石炭・褐炭からのガス化＋CCSが経済合理的な傾向となる。
一方、PVコスト低位ケースの場合（a_2, b_3）は、
PV＋水電解が経済合理的な傾向が見られる。水素利用先は多様であり、発電や、水素直接還元製鉄、運輸部門での利用の他、一部、メタネーションでの水素利用も見られる。

国際海運の最終エネルギー消費量（図7の内数）

産業部門においては、2100年に向けて電力、ガスの比率が増す。2℃シナリオでは、21世紀後半では、鉄鋼部門で、高炉・転炉法から水素直接還元製鉄への転換も見られる（石炭から水素利用に）。2℃シナリ
オでは、21世紀半ば頃から、セメント生産のガス利用増大が見られる。
民生部門では、非商業用バイオマスの利用は緩やかに低下していく。また、石油は2℃シナリオでは低下する。一方、電力とガス消費量は上昇する。とりわけ電力の消費量は大きく上昇する。2050年以降、2℃

図9

世界のCO2回収、利用、貯留バランス

シナリオでは、一部、水素の利用（一部のケースでは水素をメタネーションして利用も）が見られる。
運 輸 部 門 に お い て は、2 ℃ シ ナ リ オ で は、EV、FCV、バイオ燃料の拡大が見られる。特にB2DSの2050年以降は、FCトラックを含め水素燃料の利用が拡大する。B2DSの2100年になるとバイオ燃料が減少するが、それは、発電部門でのBECCS利用が費用対効果が高いためである。B2DSでは発電部門でバイオマス利用が増大するが、バイオマスの資源制約があるため、運輸部門では利用が減少する傾向が見られる。
シェアモビリティシナリオ（b_3）では、他シナリオ

図10

世界の水素需給バランスと比較し、特に2050年の石油の消費量が大きく低下
する可能性が示される。また、稼働率の上昇によって、
FCV、EVのシェアが増大する。国際海運では、2050年頃にかけてバイオ燃料およびガス利用が一部見られ20

研究活動概説⃝システム研究グループ

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

4. まとめ
パリ協定では、２℃目標や21世紀後半に実質ゼロ
排出目標等が掲げられた。また、気温安定化のためにはいずれは正味でほぼゼロ排出とする必要がある。しかし、現状延長線での技術進展では、２℃目標、正味ゼロ排出等実現のためには、相当大きな費用が必要と見られ、その実現性は相当乏しいと考えざるを得ない。
よって、広範なイノベーションが必須と考えられる。
エネルギー供給サイドは無論のこと、デジタル技術等を利用したエネルギー需要サイドの技術イノベーショ
ンとそれに誘発される社会イノベーションは極めて重要である。
ただし、２℃目標を前提としたとしても、その排出経路は複数ある。また国際政治情勢も不確実性が大きい。不確実性を前提としつつ、賢いリスクマネジメン
トが必要である。脱炭素化に向けた各種技術の有用性
は、想定する排出削減シナリオ、各技術の将来見通し
等によって異なる。現時点では、気候変動科学、気候
変動影響、気候変動対応の国際情勢を見極めながら、低炭素化を進める過程の中で、複数のオプションについて技術開発を行って、経済性の成立を徐々に見極めていくというリスクヘッジをせざるを得ない。
大幅排出削減に向けて、基本的に電力化率の向上が求められる。例えば、水素も、エネルギー、電力の脱炭素において重要なオプションである。一方、水素を現実に大規模に展開するためには、コストの大幅な低減が不可欠である。ただし需要が拡大しなければ、コ
スト低減は容易ではなく、コストを見極めながら、適切な需要拡大を志向することは重要と考えられる。
2℃シナリオ実現のためには、莫大な投資が求められる一方で、日本や欧米などにおいて、電力自由化の下で脱炭素化を進めていくことが必要となっており、資本集約的な（初期投資額が大きく、民間企業にとっては投資リスクが大きい）原子力、再エネ（＋系統増強）、水素、CCS等に投資がしやすいような環境整備は重要である。また、投資回収の予見性が高い政策措置も重要と考えられる。
参考文献
1）IPCC 1.5℃特別報告書 (2018)
2）IPCC WG1 第5次評価報告書 (2013)
3）RITE Today (2019)
4）IPCC WG3 第5次評価報告書 (2014)21

研究活動概説⃝バイオ研究グループ

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

バイオ研究グループ

グループリーダー・
主席研究員


乾

将行

サブリーダー・主席研究員
副主席研究員		
副主席研究員		
副主席研究員		
主任研究員			主任研究員			主任研究員			主任研究員			主任研究員			主任研究員			主任研究員			主任研究員			主任研究員			主任研究員			主任研究員			研究員			
研究員			
研究員			
研究員			

志賀 英晃
寺本 陽彦
平賀 和三
寺崎
肇
田中 裕也
須田 雅子
北出 幸広
豊田 晃一
加藤 直人
長谷川 智
渡邉
彰
小暮 高久
久保田 健
大島 俊宏
生出 伸一
清水
哲
橋詰 正義
原
知明
肥後 明佳

研究員
研究員
研究員
研究員
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手

ナタリア マリア
柏木 紀賢
小林 淳平
橋本 龍馬
渡邊 淳子
池永由布子
水口 祥子
永守 美雪
内藤 香枝
池田 永子
米田 和代
小泉 真夕
西
淳子
森 佳代子
岩島 素巳
吉田 佳世
岡田 亜弥
岸 紀美代

テレシア

持続可能な社会の実現を目指したバイオリファイナリー生産技術の開発
1. はじめに
バイオテクノロジーは、ゲノム編集技術や合成生物学の急速な進展により、医療や健康・農業のみならず、工業なども含め幅広い分野に大きく貢献している。特に近年、バイオテクノロジーと再生可能な生物資源を活用して地球規模での課題を解決しながら経済成長を図る「バイオエコノミー」というコンセプトが欧米を中心にアジアまで拡大している。経済協力開発機構（OECD）によると、「2030年バイオ市場は加盟国全体で約190兆円規模に拡大、製造業分野は約4割に達する」と予測（図１）されており、全産業がバイオ化するともいわれている。そのような中で、
2019年6月、政府は、「2030年に世界最先端のバイオエコノミー
社会を実現」という全体目標を掲げて、11年ぶりに「バイオ戦略2019」を発表した。
当グループでは、微生物を利用して、このバイオエ
コノミーの中核技術であるバイオリファイナリー技
術、即ち再生可能資源（バイオマス）を原料としてバ
イオ燃料やグリーン化学品を製造する技術の開発を進めている。本項では、まずバイオ燃料やグリーン化学
品生産について、世界の概況を紹介する。

図1

バイオエコノミー市場予測

バイオ燃料
バイオ燃料の代表であるバイオエタノールは、米国
ではトウモロコシ、ブラジルではサトウキビを原料として生産され、ガソリンに10〜25%混合されて自動車用燃料として供給されている。最大の生産・消費国である米国では、米国エネルギー情報局（EIA）によ
れば、2018年159億ガロン（6,010万kL）のバイオ
エタノールが生産された。OECD-FAOの「Agricultural
Outlook 2018-2027」によれば、2018年は1.22億
kL のバイオエタノールが世界で生産されており、その半分を米国が占めたことになる。この割合はここ数
年変わっていない。
原料が食料資源と競合しない第2世代バイオ燃料であるセルロースエタノールは、トウモロコシ等の農業残渣を原料として生産される。米国再生可能燃料基準（RFS）
によるセルロース系原料からのバイオ燃料の2020年生
産目標（米国環境保護庁（EPA）改訂案）は5.4億ガロン（約200万KL）である。これは2007年に定められたRFS目標
値の5%余りにとどまっており、今後、商用化の加速が求められる。RITEでは、セルロース系バイオマスを効率的に利用できるバイオプロセスを開発している（2章参照）。
航空燃料に関しては、ICAO（国際民間航空機関）が、2010年総会にて、2020年以降温暖化ガスの総排出量を増加させないこと等を決めた。また、2016年の総会で、2020年以降に市場メカニズムを活用した温室 効 果 ガ ス 削 減 制 度（GMBM: Global MarketBased Measures）を導入すると決定した。それに基づき国際航空運送協会（IATA）は、バイオジェッ
ト燃料の使用、排出権取引の活用などによる具体的な行動計画を策定した（図2）。GMBMは、2021年から開始される予定である。それらに伴い、バイオジェッ
ト燃料は、主として欧米で年々普及が進んでおり、調22

研究活動概説⃝バイオ研究グループ

ＲＩＴＥ

理用廃油などを利用したサステナブルな航空燃料（SAF）として商業飛行が継続されている。RITEでもバイオブタノールを原料とした民間のバイオジェット
燃料生産プロジェクトへの技術協力を2018年から開始した（トピックス参照）。
航空機からのCO2排出量（百万トン）
3500

航空機からのCO2排出量予測

3000
2500

航空機の燃費改善
運行方法の改善対策しなかった場合のCO2排出量2000
1500

18億トン～

グリーンジェット
燃料の導入

1000
500

排出権取引

0
2000 2005 2010

2020

2030

参照）ICAO Environmental Report 2016

図2

2040

2050

ICAO目標8億トン弱
3億トン
IATA目標ICAO：国際民間航空機関
IATA： 国際航空運送協会＜ICAO 予測＞
2050年の航空分野からのCO2排出量は少なくとも18億トンに達する＜ICAO目標＞
航空分野からのCO2
排出量を2020年以降増やさない＜IATA目標＞
航空分野からのCO2
排出量を2050年に2005年時点の50％まで削減。

航空機からのCO2排出量削減対策

船舶燃料に関しては、2018年、IMO（国際海事機関）が、2030年までに2008年比で炭素排出効率の40%以上削減するとの温室効果ガス削減戦略を採択した。その中で、有効な対策候補として、すでに導入されている燃費規制の強化や運行効率の改善（減速運行や航路最適化等）に加えて代替燃料の導入があげられている。これらは、いずれも候補であり、実際に行う対策については、今後の検討・交渉事項となり、2023年に削減戦略（改訂版）として採択される予定である。
グリーン化学品
近年、ペットボトルや使い捨てプラスチックによる環境破壊の問題が国際的な問題としてクローズアップ
されている。特に海洋におけるマイクロプラスチック
汚染は深刻であり、また中国や東南アジアの廃棄プラ
スチック輸入禁止は、日本のプラスチックリサイクルに大きな影響を及ぼしている。このような背景から、再生可能資源であるバイオマスを原料としたバイオプ
ラスチックや生分解プラスチックに大きな期待が寄せられている。
「バイオ戦略2019」でも9つの市場領域の1つに「バイオプラスチック（汎用プラスチック代替）」が取り上げられており、2020年度の概算要求には、「プラスチック有効利用高度化事業」（国立研究開 発 法 人 新 エ ネ ル ギ ー・ 産 業 技 術 総 合 開 発 機 構（NEDO）委託事業）などが組み込まれている。

RITEバイオプロセス（増殖非依存型バイオプロセス）の特長

２０２０

2. RITEバイオプロセスの特長
当グループでは、これまでに新しい技術コンセプトに基づく革新的バイオプロセス「RITEバイオプロセス（増殖非依存型バイオプロセス）」を確立し、バイ
オ燃料や、アミノ酸・芳香族化合物を始めとしたグリー
ン化学品を、高効率で製造する技術開発に大きな成果を上げ、国内外から高い評価を得ている。
本プロセスでは、目的物質を効率的に生産できるよ
うに高度に代謝設計されたコリネ型細菌（スマートセ
ル）を大量に培養し、細胞を反応槽に高密度に充填後、嫌気的な条件や、増殖に必須な因子を削除することにより細胞の分裂を停止させた状態で反応を行う（図3）。高効率化の鍵は、微生物の増殖を抑制した状態
で化合物を生産させることにあり、増殖に必要な栄養やエネルギーも不要である。これにより微生物細胞をあたかも化学プロセスにおける触媒のように利用することが可能で、通常の化学プロセスと同等以上の高い生産性を備えたバイオプロセスが実現した。また、コリネ型細菌の代謝系の改良により、C6糖類およびC5
糖類の完全同時利用を達成し、効率的なセルロース系
バイオマス利用を可能とした。さらに、本プロセスは、
セルロース系バイオマスを加水分解した混合糖に存在するフラン類等の発酵阻害物質に対しても耐性が高い（詳細はRITE Today 2013〜2017参照）。
現在、エタノール、L-乳酸、D-乳酸、アミノ酸等の高効率生産に加えて、ブタノールやジェット燃料素材、
芳香族化合物などの高機能化学品生産へ幅広い展開を図っている（図4）。次章以降では、当グループの主
要ターゲットであるバイオ燃料および芳香族化合物を含むグリーン化学品の生産技術開発について説明し、それらの実用化に向けた取り組みについて紹介する。

図4

図3

Ｔｏｄａｙ

RITEのバイオリファイナリー技術による生産物質の例

3. バイオ燃料の生産技術開発
3.1. バイオブタノール
ブタノールは、ガソリン代替としてエタノールよりもエネルギー密度が高く、蒸気圧が低く、水と混和しにくいという優れた特性を有している。さらにブタ
ノールを出発原料として化学変換によってジェット燃料を製造することができる。即ち、植物由来のバイオ
ブタノールから製造したバイオジェット燃料で航空機を飛ばすことができる。航空機からのCO2排出削減に

23

研究活動概説⃝バイオ研究グループ

は原油から植物由来の原料に置換することが必須と認識され、業界団体の動きが加速している。ブタノールを原料としたジェット燃料は、Alcohol to Jetを略してATJ燃 料 と 呼 ば れ、2016年 に 米 国 材 料 試 験 協 会（ASTM）の規格をクリアし、商業フライトへ利用が可能となった（http://www.gevo.com/）。
こうした動きに先駆け、当グループでは、RITEバイ
オプロセスを利用した高効率バイオブタノール生産プ
ロセスの開発を進めている。2015年度からは、経済産業省の「革新的なエネルギー技術の国際共同研究開発事業」を推進中である。我々の生産技術の特長は、原料としてセルロース系バイオマス由来の混合糖を利用可能で、且つ高速・高収率生産が可能な点にある（図5）。
しかし、ブタノールは細胞毒性が強い問題がある。
そこで、本事業では高度な育種技術により、RITEバ
イオプロセスの高い生産性を更に引き上げると共に、
米国立再生可能エネルギー研究所（NREL）との共同研究により、非可食バイオマス由来の混合糖を原料としたバイオブタノール生産技術の開発を加速させている。

図5

 ITEバイオプロセスによるバイオブタノールおよびジェット燃R料生産

更に、2017年からは米パシフィック・ノースウエ
スト国立研究所（PNNL）との共同研究により、ブタノールを化学的にオリゴマー化したり、ブタノールのバイオ生産時に原料由来の酢酸を同時にエタノール化
し、ブタノール/エタノ－ルの混合物をオリゴマー化したりする新しいアイディアに基づいて、ジェット燃料などのdrop-in燃料に変換する技術開発を進めている。
ブタノール生産においては、蒸留におけるエネル
ギ ー 消 費 が 大 き い こ と か ら、 蒸 留 とPV（pervaporation）膜濃縮を組み合わせることによって、精製に必要なエネルギーを約10分の1に低減する
省エネルギー型ブタノール回収技術の開発も並行して進めている。ブタノールのバイオ生産では、世界最高レベルの高生産性を達成しており、生産菌のブタノー
ル耐性の向上、生産菌の代謝経路の最適化、および上記省エネルギー型ブタノール回収技術の開発などの個別要素技術開発に成功した。
今後は本プロジェクトの成果に基づき、これらの要
素技術と数々のノウハウを組み合わせることにより、バイオブタノールの実用化・事業化を目指す。
3.2. グリーンジェット燃料
ジェット燃料は炭素数9〜15個のイソパラフィン、

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

シクロパラフィン、芳香族化合物等の炭化水素化合物の混合物で、析出点や密度など様々な物性が厳密に規格化されている。
イソパラフィンはシクロパラフィンや芳香族化合物
より密度が軽く、ジェット燃料の密度は含有する各炭化水素成分の含量比を反映し、産地ごとに異なる。
ASTMによって認証済みのバイオジェット燃料は石油
系ジェット燃料と最大50％までの混合使用が認められているが、いずれもイソパラフィンを主体とするためその密度はジェット燃料の規格よりもかなり軽い。
したがってアフリカや中東産の密度が軽い石油系
ジェット燃料と50％も混合するとその密度は規格を下回るためジェット燃料として使用できなくなる。このような不適合を防ぐにはバイオジェット燃料にもシクロパラフィンや芳香族化合物の含有が必須である。
そこで当グループでは単独でも密度の規格を満たし、石油系ジェット燃料の産地に依存せず最大限混合
可能な新規グリーンジェット燃料の開発を目指している。即ち、様々な分岐鎖および環状前駆物質を非可食
バイオマスを原料として省エネルギーなバイオプロセスによって高生産した後、これらを簡単な化学変換によってイソパラフィン、シクロパラフィン、芳香族化合物からなるバイオジェットに変換する。しかし、一般的にこれら前駆物質は脂溶性が高く細胞毒性が高い
ために微生物による高生産は困難である。そこで脂溶性が高く細胞毒性が高い前駆物質を生産と連続して水溶性化する修飾によって低毒性化し、高生産可能にする技術の開発を進めている（図6）。

図6 高汎用性バイオプロセスを利用した新規バイオジェット燃料生産技術

本技術は2017年から経済産業省の「革新的なエネ
ルギー技術の国際共同研究開発事業」における「様々な有用化学品の低コスト・低炭素型生産を可能にする
革新的高汎用性バイオプロセスの開発」にて開発している。
3.3. バイオ水素
水素は燃焼時に水しか生成しないため、究極のク
リーンエネルギーとして期待される。しかしながら、現行の主要な水素製造技術は化石エネルギーを原料とするため、これに由来するCO2の排出が大きな課題となる。2017年に開催された「再生可能エネルギー・
水素等関係閣僚会議」において策定された「水素基本24研究活動概説⃝バイオ研究グループ

戦略」では、2030年前後の水素利用技術本格普及に向けた目標を踏まえつつ、2050年を見据えた中長期の水素社会の実現のために革新的なCO2フリー水素製造技術開発の重要性が示されている。
微生物を利用した水素生産（バイオ水素生産）は、
将来の持続可能なCO2フリー水素製造技術となり得るが、経済性あるバイオ水素生産技術の確立には、生産性の飛躍的な向上が必要とされる。当グループは、
シャープ株式会社との共同研究により、ギ酸を介する
水素生産経路を利用した高速バイオ水素生産プロセスを開発し、従来技術と比較して2桁程度高い生産速度を達成している。この成果を基盤として、現在、経済産業省の「革新的なエネルギー技術の国際共同研究開発事業」の中で、光エネルギーに依存しない「暗発酵水素生産」と光エネルギーを利用する「光発酵水素生産」の統合による水素収率の大幅向上に向けた研究開発に取り組んでいる（図7）。
本研究開発では、京都大学およびフランス国立科学
研究センター（CNRS）と連携して暗発酵水素生産微生物の改良を進め、高効率な反応機構を有する新規水素生成酵素の高発現に成功した。また、暗発酵で副生する酢酸から光発酵により水素を生産する光合成細菌の水素生成酵素発現制御因子の改変により実用化に向けた検討に極めて有利な恒常的水素高生産株を確立した。さらに、NRELと連携してセルロース系バイオマス（コーンストーバー）由来混合糖利用能の強化について検討し、キシロース利用系発現制御因子の改変の有効性を示した（図7）。

ＲＩＴＥ ルロース系バイオマスからの高効率バイオ水素生産プロセス
セの研究開発

4. グリーン化学品の生産技術開発
4.1. NEDOスマートセル
NEDOが実施する「植物等の生物を用いた高機能品生産技術の開発」（スマートセルプロジェクト）に当グループは初年度の2016年から参画し研究開発を継続している（RITE Today 2019参照）。このプロジェクトでは「高度に機能がデザインされ、機能の発現が制御された生物細胞」いわゆるスマートセルを設計する技術の開発とその技術の有効性検証を行う。
当グループはこれまでに生産検証データをスマート
セル設計システム開発チームに提供することで設計技
術の高精度化に貢献してきた。同時に、これらの設計

２０２０

技術をコリネ型細菌に適用し生産株の育種期間の短縮を目指した。今回、有用芳香族化合物の1つを生産ター
ゲットとして生産株の開発を進めた。この化合物は産業的な利用価値が高いものの、これまで生物を利用して高濃度生産された例はない。微生物全般に対して毒性を示すことと、糖からの代謝経路のステップ数が多く複雑なことがその原因だと考えられる。また、コリ
ネ型細菌は元々この目的芳香族化合物の生産経路を持たない。
このような状況から開発を始め、複数のスマートセ
ル設計システムが提案する各代謝改変指針に基づきコリネ型細菌の育種を行った。その結果、目的芳香族化合物の生産が可能になると共に大幅な濃度向上を確認した（図8）。これによりプロジェクトの中間目標を大きく超える生産性を達成した。現時点では未適用の提案においても生産性の改善を示唆する予備検討結果を得ているため、スマートセル設計システムを利用することで今後もさらなる生産性向上が期待できる。

図8

図7

Ｔｏｄａｙ

スマートセル設計システムを活用した生産性向上

4.2. SIP第2期
戦略的イノベーション創造プログラム（SIP: Crossministerial Strategic Innovation Promotion
Program）は府省・分野の枠を超えて基礎研究から実用化・事業化までを見据えた取り組みを産学官連携で進めるプログラムである。第1期(11課題)が2014
年から5年間の計画で進められ、2018年から第2期として12課題の取り組みが開始された。課題の一つ「スマートバイオ産業・農業基盤技術」では、バイオとデジタルの融合・データ利活用により生物機能を活用したものづくりによる持続可能な成長社会の実現を目指している。RITEは、本課題を形成する複数のコンソー
シアムの一つ「革新的バイオ素材・高機能品等の機能設計技術及び生産技術開発」に参画している。本課題
では、市場が所望する新機能を有するポリマーを、生合成されたモノマーを用いて合成することを目標としており、ポリマーグループとモノマーグループに分かれて取り組んでいる。目標達成のために、前者は、ポリマー設計技術、ポリマー機能予測技術およびこれらの技術検証を行い、後者は、モノマーの生合成に向け25

研究活動概説⃝バイオ研究グループ

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

た代謝設計、酵素機能改変技術の開発ならびにその検証を行う。RITEはモノマーグループのリーダーとして、グループ内の各チームより提案される目的モノ
マー合成能を有すると推測された酵素候補および合成能を付与させるための改変候補について、コリネ型細菌を宿主として検証を行う。2019年度は候補モノ
マーの一つ、ジオール生合成に関与する酵素を対象に技術検証を行っており、さらに対象酵素を拡大して技
術開発、技術検証を進めている。

図10

図9

バイオマテリアル設計・生産技術統合システム

4.3. 様々な芳香族化合物への展開
芳香族化合物は、ポリマー等の原料として重要な基幹工業化学品であると同時に、医薬品、機能性栄養素
材、香料、化粧品等の原料となる高付加価値な化合物が数多く存在する。芳香族化合物は現在、石油や天然の植物等を原料として製造されているが、脱石油依存、
環境保全、および生産性の観点から、高効率なバイオ生産法の確立が望まれている。微生物細胞内ではフェニルアラニン、チロシン、トリプトファンといったア
ミノ酸や葉酸（ビタミンB9）、補酵素Qなど種々の芳香族化合物が生合成されている。これらの化合物は全てシキミ酸経路と呼ばれる代謝経路から派生する（図10）。我々は適切な遺伝子組換えを施したコリネ型細菌を高効率バイオ変換技術へ適用することで、非可食
バイオマスを原料としてインフルエンザ治療薬タミフ
ルの原料とされるシキミ酸、機能性ポリマー原料として有望な4-アミノ安息香酸、そしてポリマー、医薬品、化粧品、食品原料として有望な芳香族ヒドロキシ酸の高生産プロセスの確立に成功している。
また、多種生物由来の遺伝子を導入することによりコリネ型細菌が本来合成できない有用芳香族化合物についても高生産菌株の育種を進めており、前述したス
マートセルプロジェクトにおいて開発された技術を適用することで更なる生産性向上を図る。

様々な芳香族化合物の生合成経路

5. 実用化への取り組み
5.1. フェノール／芳香族化合物
現在の工業生産されているフェノールはすべて石油由来の原料から製造されている。我々は地球環境保全
や温室効果ガス削減の観点からグリーン化が困難とされてきたバイオ法によるフェノール製造技術開発を進めてきた。我々の開発した2段工程法を利用した実用生産を早期に実現するため、住友ベークライト株式会社と共同で2014年5月にグリーンフェノール開発株
式会社（GPD）を設立した。2018年4月にはGPDはグリーンケミカルズ株式会社（GCC）へ社名を変更した。
GCC、住友ベークライト株式会社による「非可食バイオマス由来グリーンフェノールの工業生産に向けた技術開発」が、NEDOの「戦略的省エネルギー技
術革新プログラム」においてその研究開発の功績が特に顕著であったとして優良事業表彰を受賞し、表彰式と 受 賞 講 演 は2019年1月30日 〜2月1日 に 東 京（ENEX2019会場）で行われた（図11）。

図11

NEDOによる優良事業表彰

現在、グリーンフェノール生産技術開発で培った量
産技術とノウハウを活用し、従来は不可能と考えられていた芳香族化合物などの付加価値の高い様々なグ
リーン化学品の量産技術の確立を鋭意進めており、顧客ニーズに合致したグリーン化合物の商品化を加速し
ている。

26

研究活動概説⃝バイオ研究グループ

5.2. アミノ酸
一般的なアミノ酸発酵は、微生物の培養と発酵生産に通気（酸素）を必要とし、この通気量が適切にコン
トロールされることが、高生産性の達成に重要である。
これに対してRITEでは、前述したように通気の必要がないRITEバイオプロセスを用いて、シンプルなプ
ロセス制御による省エネルギー、高生産なアミノ酸生産プロセスの開発を進めてきた。非通気条件でアミノ酸を生産するには、酸素を使わずに細胞内の酸化還元
バランスを適正に保つ仕組みが必要であり、この目的のためには目的アミノ酸に応じた人工的な生合成経路
を細胞に導入する必要がある。当グループでは、こうした課題を解決した非通気条件でのアミノ酸生産プロ
セスのコンセプトを2010年に学術雑誌に発表した（Appl. Microbiol. Biotechnol. 87: 159-165.
2010.）。
RITEは、RITE発 ベ ン チ ャ ー 企 業Green Earth
Institute株 式 会 社（GEI） を2011年9月 に 設 立 し、
RITEバイオプロセスによるアミノ酸等のグリーン化
学品やバイオ燃料の事業化を目指した共同研究を実施している。本共同研究において、アミノ酸の一種であるL-アラニン生産に関しては、生産菌株の開発、スケー
ルアップ検討やコスト低減のための各種検討を進め、2016年には、GEIの国内パートナー企業が保有する
商業スケールの発酵槽を用いた試験生産に成功し、実用生産の段階に進んでいる。試験生産には、当グループの研究員も参加し、現地のメンバーと力を合わせて成功へ導いた。RITEが開発したアラニン生産株を利用して生産されたL-アラニンは、2017年8月、厚生
労働省食品安全委員会による評価の結果、食品添加物
としての安全性が確認され、工業用用途のみならず食品添加物としても利用可能になった。現在、海外の複数の国で商用生産に向けた取り組みが進んでいる。また、アミノ酸の一種であるL-バリン生産に関してもRITEは世界最高レベルの生産濃度と生産効率の菌株作製に成功し、GEIや海外パートナー企業との実用化
プロジェクトを完了し、商用生産を実現している。更に、他のアミノ酸についても同様の実用化を目指し、研究開発を進めている。

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

を同時に解決しつつ、大量生産を実現することが望まれている。
バイオ化学品の分野では、近年発展が著しいIoTやAIなどの情報技術（デジタル）とバイオテクノロジーの融合に基づいた複数のプロジェクトが政府主導により進められ、RITEも参画している（4章参照）。これらのプロジェクトでは、前述したスマートセルを利用したバイオリファイナリー技術が中核技術として大きな役割を果たし、エネルギーに加えて工業分野（ものづくり）にも大きな波及効果を与えることが期待されている（図12）。

図12

バイオ×デジタルが変える工業/エネルギー分野の融合

当グループでは2020年も引き続き最先端バイオテ
クノロジーである「スマートセル」を中心とした革新的なバイオリファイナリー生産技術の開発に取り組
み、低炭素社会の構築や持続可能社会の実現に貢献していきたい。

6.

おわりに
現在、世界で50以上の国・地域がバイオエコノミー
戦略を策定している。日本も「バイオ戦略2019」において、バイオエコノミー社会の実現を目標として掲げた。その中で、９つの市場領域の内、前述の「バイオプラスチック」に加えて、「高機能バイオ素材」および「バイオ生産システム」の3つが我々の技術分野と関連しており、今後、政府の重点開発項目に取り上げられると思われる。
バイオ燃料の分野では、政府は、2018年から5年間、年間50万KLのバイオエタノールを導入する目標を定めているが、原料コスト（主にトウモロコシ）のため
そのほとんどを輸入に頼っている。廃棄物の非可食バ
イオマスを原料とすることで、食料競合とコスト低減

27

研究活動概説⃝化学研究グループ

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

化学研究グループ

グループリーダー・
主席研究員


中尾

真一

サブリーダー・ 主席研究員
副主席研究員		
副主席研究員		
主任研究員		主任研究員		主任研究員		主任研究員		主任研究員		主任研究員		主任研究員		
研究員		
研究員		
研究員		
研究員		
研究員		

杉田 啓介
馬場 宏治
余語 克則
石黒兼二郎
甲斐 照彦
後藤 和也
フィローズ アラム チョウドリー
山田 秀尚
山本
信
龍治
真
伊藤 史典
木下 朋大
清川 貴康
Vu Thi Quyen
段
淑紅

研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手

荒木 華子
大西 紀子
尾方 秀謙
鹿嶋 麻衣
片岡
梢
菰野 恵子
白井 隆一
杉本 理絵
手嶋
孝
藤原 洋一
森
恵子
森 美佐都
吉野 直美
米澤 順子
小倉公美子

CO2分離・回収技術の高度化・実用化への取り組み
1. CO2分離・回収技術の研究開発

固体吸収法は、CO2高効率回収・低エネルギー消費

CCS（Carbon dioxide Capture and Storage）
は、型の固体吸収材の研究開発に取り組んできており、こ

化石燃料の燃焼で発生した温室効果ガスであるCO2

れまでに、低温で脱離性能の良い固体吸収材を開発し、を発電所や工場などの発生源から分離・回収し、回収その実現可能性を検証中である。ラボレベルの連続回したCO2を地中や海底に貯留・隔離する技術である。

収試験結果としては、分離・回収エネルギー 1.5GJ/

地球温暖化対策としてCO2の大規模削減が期待で

t-CO2を 達 成 可 能 な 材 料 を 見 出 し て い る。 ま た、きるCCSを早期に導入、実用化するためには、その10m3規模での固体吸収材合成を可能とするスケール

コストの約6割程度を占めると試算されている排出源

アップ合成技術を確立した。現在、民間企業と共同でからのCO2分離・回収コストの低減が重要である。

実用化研究に取り組んでおり、固体吸収材の実ガス暴

化学研究グループでは、CO2分離・回収技術の研究

露試験を実施中である。今後、これらの成果をもとに開発を行っており、これまでに化学吸収法、固体吸収

石炭火力発電所内に40t-CO2/day規模の試験設備を法、膜分離法で世界をリードする研究開発成果を上げ

設計・設置し、実ガス試験を行う予定である。

てきた。材料の開発に始まり、加工、システム検討ま膜分離法は、圧力を有するガス源からCO2を低コスでを一貫して研究開発していることが特徴である。

ト、省エネルギーで分離するプロセスとして期待され化学吸収法では、新化学吸収液の開発目標とした分ている。RITEは膜分離の事業化を目的に設立された

離・回収エネルギー2.0GJ/t-CO2を達成するととも次世代型膜モジュール技術研究組合の一員として、高に、吸収液からのCO2回収温度を100℃以下で可能といCO2分離性能を有する分子ゲート膜（高いCO2分する画期的な吸収液を見出すことに成功した。また、

離特性を有するデンドリマーと架橋高分子材料を用い

COURSE50（「環境調和型プロセスの技術開発」プた複合膜）を用いて、石炭ガス化複合発電（IGCC:

ロジェクト，国立研究開発法人新エネルギー・産業技Integrated coal Gasification Combined Cycle）

術総合開発機構（NEDO）委託事業）で開発した化等の高圧ガスから低コスト、省エネルギーでCO2を回

学吸収液は、民間企業で採用され、CO2回収設備商用

収することを目指した膜および膜エレメントの開発を

1号機が2014年以降、更に商用2号機が2018年以降、行っている。実用化を目指し、量産化を念頭において、それぞれ運転中である。

連続製膜技術および膜エレメント化技術の開発を進め28

研究活動概説⃝化学研究グループ

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

ているところである。また、実ガス試験による膜およ

こ れ ま で の 成 果 と し て は、2008年 度 か ら のび膜エレメントの分離性能、プロセス適合性等に関す

COURSE50 PhaseⅠ Step1において、吸収液の分る技術課題の抽出と解決を行うために、国内外の実ガ

離・回収エネルギー2.0GJ/t-CO2を達成するととも

ス試験サイトで、石炭ガス化炉からの実ガスを用いたに、これまで120℃を必要としていた吸収液からの検証試験を進めている。

CO2回収温度を100℃以下で可能とする化合物を見以上のように、幅広い次世代の礎となる革新的な技

出し、吸収液開発に成功した。更に、2013年度から

術開発によりCO2削減に向けた研究開発をリードし、のPhaseⅠ Step2においては、一層の高性能化を目

かつ産業界が受け入れ可能で実用的な技術を開発して指し、性能発現機構および関連する要素因子を明らかい る。 ま た、International Test Center Networkにした。2018年度からのPhaseⅡでは、分離・回収（CO2分離回収技術の研究開発を推進する世界各地のエネルギー1.6GJ/t-CO2を目標とし、Step2の成果を施設のグルーバル連合）に加盟し、CO2分離回収技術

ベースに更なる高性能化に取り組んでいる。目標達成の早期実用化に向けて海外ネットワークを利用する活に向け、新規非水溶媒の探索や吸収促進触媒のペレッ動も推進している。

ト化手法開発などを進めている（図2）。
化学吸収法は成熟した技術と見なされているが、

2. 化学吸収法

RITEは、革新的な新規技術を継続的に提案し、常に化学吸収法によるCO2分離回収は、ガス中のCO2

世界をリードしている。

をアミン水溶液等の吸収液中に化学的に吸収させ、その吸収液から高純度CO2を温度操作または圧力操作により分離回収する技術である。RITEは2004年より、「低品位廃熱を利用する二酸化炭素分離回収技術開発」
プ ロ ジ ェ ク ト（ 経 済 産 業 省（METI） 補 助 事 業，
COCSプロジェクトと呼称）以降、製鉄所プロセスガスを主対象にCO2分離・回収エネルギーおよびコストを低減し得る高性能吸収液の開発に取組んでいる。
2008年に始まったCOURSE50では、CO2削減目標
30％の内、分離･回収によって20％削減と位置付け
ら れ て お り、 本 技 術 開 発 に 対 す る 期 待 は 大 き い。
RITEにおける化学吸収液開発の流れを図1に示す。

図2

高性能化学吸収液開発への挑戦

開発技術の産業利用の面では、RITEと新日鐵住金
株式会社（2019年4月より日本製鉄株式会社）が共同開発した吸収液が新日鉄住金エンジニアリング株式会社（2019年4月より日鉄エンジニアリング株式会社）の省エネ型CO2回収設備商用機ESCAPに採用されている（1号機： 製鉄所排ガス用，
2014年運転開始、2号機：石炭火力発電排ガス用，2018年7月運転開始）（図3）。このように、RITEの研究成果は既に様々な
図1

RITEにおける化学吸収液開発の流れ

CO2発生源を対象とする産業技術に貢献している。


29

研究活動概説⃝化学研究グループ

図3

COURSE50成果の産業利用

3. 固体吸収法

ＲＩＴＥ

図5

Ｔｏｄａｙ

２０２０

新規合成アミンによる固体吸収材の性能向上開発したRITE固体吸収材の性能に基づき、プロセ

RITEは2010年から2014年度にかけて、METIから

スシミュレーションを行った結果、分離・回収エネルの委託事業「二酸化炭素回収技術高度化事業」におい

ギ ー1.5GJ/t-CO2の ポ テ ン シ ャ ル 性 能 が 示 さ れ、て、固体吸収材の開発を実施した。固体吸収材は、化RITE固体吸収材によるCO2分離・回収技術を石炭火学吸収剤であるアミンを多孔質支持体に担持させたも力発電に適用した場合、従来の化学吸収法（2.5GJ/ので（図4）、化学吸収液と類似のCO2吸収特性を有t-CO2）と比べて発電効率の低下を約2%改善できる

しながら、再生工程で顕熱や蒸発潜熱に消費されるエ見込が得られた。

ネルギーの大幅低減を可能とする。

2015年度から始まったMETIからの委託事業「先進的二酸化炭素固体吸収材実用化研究開発」（2018年度からはNEDOに移管）においては、実用化のための材料最適化、固定層システムを用いたプロセス最適化・高効率化検討、および固体吸収材システムのシ
ミュレーション技術の構築を行うとともに、川崎重工
業株式会社と連携して、石炭燃焼排ガスを用いた移動層ベンチスケール試験を実施している。
材料の最適化においては、これまでに、十分な摩耗
強度や耐久性を有し、移動層システムに適した担体をアミン固体吸収材

選定し、また、新規アミンについては合成手法の合理開発した固体吸収材には、RITEが合成した新規アケールアップ（100 m3スケール）を視野に入れた大図4ミンを採用している。これまでに市販のアミンに置換化、スケールアップ合成を進めている。その結果、ス
量合成法の確立に目途を得た。

基を導入することで、低温での脱離性能に優れ、高い確立した手法によって大量合成（>10 m3）した固CO2回収容量を有する独自の固体吸収材を開発する

体吸収材について、ラボスケール固定層試験装置（図ことに成功し、米国および日本において特許を取得し6）を用いて性能評価を行った。脱着工程で低温スチー

た（図5）
。

ムを供給するSA-VSA (Steam-aided vacuum swing
adsorption)プロセスを採用し、運転プロセスを最適化 し た 結 果、 模 擬 ガ ス(12%CO2)か ら 回 収 純 度>99%、回収率>90%でCO2を回収可能であることが確認された。この際、60°Cの再生工程で必要なス

30

研究活動概説⃝化学研究グループ

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

チーム供給エネルギーは1.1 GJ/t-CO2という性能が確認され、RITE固体吸収材が優れたCO2分離・回収性能を有することが実証された。また、固定層システ
ムを用いたプロセス最適化の一環として、0.1 t/day
規模の小型ベンチスケール試験装置を設計・構築し、現在はスケールアップ課題の検討に取り組んでいる。

図7

固体吸収材の100℃での酸化劣化耐性評価
O2（20%）/ N2（80%）/ H2O（RH50%）

今後、石炭火力発電所での実ガス暴露試験を経て40 t-CO2/day規模のパイロットスケール試験装置を建造し、実ガス試験を実施する計画であり（2017年
9月プレスリリース）、2020年代を目処に石炭火力発
図6ラボスケール固定層試験装置

電所からのCO2分離・回収に適した、より高性能な固体吸収材システムを確立すべく、研究開発に取り組ん

現在、大量合成したRITE固体吸収材を用いて、川でいる（図8）。

崎重工業株式会社明石工場に設置されている移動層シ
ステムの試験装置を利用して、ベンチスケール燃焼排ガス試験を実施中であり、これまでに7.2 t-CO2/day
規模でのCO2回収を達成している。
石炭燃焼排ガスは、約5%のO2を含むため、一般にはアミンの酸化劣化が問題となる。本事業で開発している固体吸収材システムは、低温再生プロセス（約60°C）であるため、耐酸化劣化性の面で有利であると予想される。さらに、ラボ加速試験（約100°C,
20% O2）を行った検証では、本事業で開発した新規合成アミンは、市販アミンに比べて顕著に酸化劣化し

図8

難いということが確認された（図7）。また、石炭火研究開発ロードマップ

力発電所で実ガス暴露試験を行った結果、本固体吸収

また、固体吸収材は室内や宇宙などの閉鎖空間での材の性能低下がほとんど起こらない、CO2の分離回収

CO2の除去や、空気からの直接CO2回収（Direct Airに適した条件を見出している。

Capture：DAC）など、より低濃度のCO2排出源への適用が検討されており、RITEもより低濃度の排出源からのCO2回収に向けた開発を進めている。今後、CO2分離回収エネルギーの更なる低減に向けて開発を進めていくとともに、開発中の技術の特徴が最大限に活かせる様々な排出源への適用、実用化を進めていく予定である。

31

研究活動概説⃝化学研究グループ

4. 膜分離法

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

この成果の実用化を推進するために、現在、RITE

膜分離法は、圧力差によって分離膜の供給側から透および民間会社を組合員とする次世代型膜モジュール

過側へCO2を透過・分離する分離法である。そのため、技術研究組合（MGM組合）によって、CO2分離膜、高圧ガスである燃焼前回収（Pre-combustion）への膜エレメントの開発（図11）および膜分離システム

適用により、低コスト、省エネルギーでのCO2分離回検討を実施中である。

収が期待される（図9）。

図9 分離膜を用いた石炭ガス化複合発電（IGCC）からのCO2分離回収

RITEでは、デンドリマーを用いる新規な高分子系
材料が優れたCO2とH2の分離性能を有することを見

図11 C
 O2分離膜、膜エレメント（大面積の膜、支持体および流路材等の部材を一体化したもの）および膜モジュール（膜エレメ
ントと収納容器（ハウジング）を組み合わせたもの）

出し、このデンドリマーと架橋型高分子材料の分離機

METI委託事業の「二酸化炭素分離膜モジュール研

能層を有する複合膜(分子ゲート膜)の開発を行ってき究開発事業」（2011年〜2014年度）および「二酸化た。図10に分子ゲート膜の概念を示す。

炭素回収技術実用化研究事業（二酸化炭素分離膜モ
ジュール実用化研究開発事業）」（2015年度〜2018年度）で開発した膜素材、膜エレメントや膜分離シス
テムを基礎として、現在、NEDO委託事業「CCS研
究開発・実証関連事業／CO2分離回収技術の研究開発／二酸化炭素分離膜モジュール実用化研究開発」（2018年度〜）において、実機膜モジュールシステ
ムの開発を進めており、実用化に向け、MGM組合として連続製膜技術および連続製膜した膜を用いた膜エレメントを開発中である。また、石炭ガス化炉からの実ガスを用いた検証試験として、CO2分離膜について

分子ゲート膜の概念図

は2018年度より米国ケンタッキー大学応用エネル

ここに示すように、透過機構としては、加湿条件で、ギー研究センター（UK-CAER）にて開始し、続いて、膜中に取り込まれたCO2が膜中のアミノ基とカルバ

膜エレメントについては2020年からの国内実ガス試

メートや重炭酸イオンを形成し、分子サイズの小さな験サイトでの実施に向け取り組んでいる。

図10

H2の透過を阻害することで、従来のCO2分離膜では連続製膜でのCO2分離性能を向上させるために、ま分離が難しかったCO2とH2を効率良く分離できるとず薄膜化および膜組成等の処方の最適化を行った。そ考えている。

の後、最適条件の連続製膜法への適用検討を行った。

基礎研究段階として、優れたCO2透過速度とCO2/
H2選択性を有する複合膜の開発に成功している。

得られた連続製膜法を用いて作製した分離膜についての模擬ガス試験における分離性能を図12に示す。な32

研究活動概説⃝化学研究グループ

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

お、模擬ガス試験においては、安全上の理由からH2サイクルでは、「CO2を炭素資源として捉えて、分離

ガスの代替ガスとしてHeを使用している。

回収したCO2の化石燃料や素材への再利用（CCU）」と「分離回収したCO2の地中貯留（CCS）」の組合せにより、大きなCO2削減効果 が見込まれている。
さらに、CO2分離回収技術はCCUSの基盤となることが示され、2050年度までにCO2分離回収コスト
1,000円/t-CO2を目指し開発を進めることや様々な
CO2排出源に対応する分離回収技術を確立していくこと等が、目標として示されている。
このような背景を受けて、様々なCO2排出源に対し、最適な分離・回収技術を提案することにより、CCS実用化を推進していかなければならない。その

図12 CO2分離性能における膜厚・膜組成の最適化（QCO2：CO2パーミアンス、αCO2/He：CO2/He選択性）（処方E：最適化膜）ためにも、実用化ステージに近いものは、スケールアッ

得られた分離性能等を基に検討した結果、CO2分離

要がある。更には、革新的技術開発を推進し、より省膜において目標とする分離性能であるCO2分離・回収

エネルギー、低コストなCO2回収技術を提案していく

コスト1,500円/t-CO2以下を達成することを確認しことも重要と考える。

プ検討や実ガス試験を通して、技術を確立していく必

た。
また、連続製膜を用いた膜エレメントの量産化に向けた検討も行っており、その中で、膜エレメントの耐久性向上のための検討を実施した。膜エレメントに用いる集ガス管やスペーサー、接着剤等の膜エレメント
部材を最適化することにより、2.4MPaの高圧下においても安定な膜エレメントが作製でき、膜エレメントの基本製法の確立に目途を得た。
なお分子ゲート膜の開発は、炭素隔離リーダーシッ
プフォーラム（Carbon Sequestration Leadership
Forum, CSLF)＊の認定プロジェクト「圧力ガスからのCO2分離」に登録されている。
＊炭素隔離技術の開発と応用を促進するための国際協力を推進する場として米国が提案した組織。
5. おわりに2015年12月、COP21で「パリ協定」が採択され、これまで以上にCO2排出量の低減が必須となってきた。我が国では、2019年6月に、「パリ協定に基づく成長戦略としての長期戦略」及び「統合イノベーショ
ン戦略2019」が策定され、世界のカーボンニュート
ラルを可能とする重要な革新的技術としてCCUS/
カーボンリサイクルが示された。CCUS/カーボンリ

33

研究活動概説⃝CO 貯留研究グループ

ＲＩＴＥ

2

Ｔｏｄａｙ

２０２０

CO2貯留研究グループ

グループリーダー・
主席研究員


薛

自求

サブリーダー・主席研究員
主席研究員		副主席研究員		
副主席研究員		
副主席研究員		
副主席研究員		
主任研究員		主任研究員		主任研究員		主任研究員		主任研究員		主任研究員		主任研究員		主任研究員		主任研究員		主任研究員		主任研究員		主任研究員		主任研究員		

内田 堅二
野村
眞
高須 伸夫
中島 崇裕
名井
健
田中 良三
内本 圭亮
三戸彩絵子
張
毅
朴
赫
利岡 徹馬
松村
淳
小牧 博信
渡辺 雄二
樋脇 和俊
橋本
励
指宿 敦志
清水 信寿
高野
修

主任研究員
研究員
研究員
研究員
研究員
研究員
研究員
研究員
主任
主任
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手

岡林 泰広
伊藤 拓馬
三善 孝之
孫
艶坤
翟
鴻宇
中村 明寛
永田 丈也
小谷 雅文
渕上 聡子
中西公美子
奥道 恵美
佐々井登喜男
佐々木 惠
辻
志織
西出 朱美
氷見 悠子
平井 順子
柴谷 聖司
岡田 浩将

安全なCCS実施のためのCO2貯留技術研究開発の取り組み
1. はじめに2019年8月にオーストラリアのGorgonプロジェ
クトにおけるCO2圧入が開始された。天然ガスに随伴

安全管理システムの開発、海洋におけるCO2漏出検出のための研究、仮にCO2が海洋に漏出した場合における環境影響の評価にも取り組んでいる。

するCO2を回収し、Barrow島下の帯水層に貯留する

CO2圧入安全管理システムは、CO2圧入サイト周

もので、圧入量は年間340〜400万トンを見込んでい辺の自然地震や微小振動を常時観測し、他の観測結果る。また、米国ノースダコタ州では、帯水層貯留やとの総合判断により準リアルタイムで安全管理をする

CO2石油増進回収（EOR）で年間100万トンを超すものである。また観測結果を適切に公開することで社規模のプロジェクトが本格的に動き出したことも注目

会受容の獲得につなげることも意図している。

される。米国のプロジェクトでは、CO2の圧入中なら海洋におけるCO2漏出検出の研究に関しては、大阪

びに圧入後の地表や地下の状況をモニタリングし、信湾で変動特性の異なる2地点で年間データを取得し頼性や費用対効果の高い監視システムを開発することた。今後はデータを解析し、炭酸系のモニタリング方も計画されている。そこで、CO2貯留研究グループは法を検討する。このような多面的な技術開発と適切な光ファイバーを用いた地中のひずみ、圧力、温度を測

情報公開のしくみづくりにより、安全安心なCO2貯留定する技術を開発して貢献する。CO2地中貯留技術のに貢献していきたい。

実用化に向けて、安全にCO2を貯留するための技術開発がより一層重要になってきている。
CO2貯留研究グループは、二酸化炭素地中貯留技術研究組合の一員として、NEDO事業「安全なCCS実

CO2を効率的に圧入するという観点では、これまで、CO2をマイクロバブルにして圧入する技術開発に取り組んでいる。NEDO事業では、現地実証試験も行って有効性を確認している。

施のためのCO2貯留技術の開発研究」に取り組んでいまた、当研究グループは、CCSに関係する国際機る。本事業においては、先述の長尺光ファイバーを用関や国際的な枠組みとの連携を通してCCSの普及にいた地中計測の実証試験のほかに、CO2圧入における貢献している。

34

研究活動概説⃝CO 貯留研究グループ

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2. 主な研究課題と成果期間における坑井周辺の微小振動観測にも用いること

2.1. 光 ファイバーを用いた地層健全性評価モニタリができる。図2は、長期間の連続観測によって検知しングシステムの開発た多数の地震イベントのうち、観測サイト近傍で発生

アルジェリアのIn Salahプロジェクトでは、CO2のした地震記録（震央距離約12km、震源深度1.7km、圧入による圧入井まわりの地表隆起や、サイト周辺でマグニチュード1.3）である。上段の加速度計記録での微小振動（マグニチュード1未満）が多数観測されは、2秒付近にP波が、6秒付近にS波が記録されている。

た。微小振動の発生はCO2プルームの広がりや地層圧

一方、下段のファイバー記録では、地下深く（記録の上昇との関連が指摘されている。そのためCO2地中貯下端）から到来する地震波が地表面（記録の上端）で留では、圧入されたCO2の広がりの監視に加えて、地反射し地下深部へと伝播し、逆V字形を形成している。

層圧の上昇にともなう地層変形や圧力伝播範囲の監視

地震波の伝播速度によって、逆V字形の角度が異なるが必要となる。これらの監視を効果的に実施する技術

ことから、角度が小さいP波と角度が大きいS波の識の一つとして、分布型光ファイバーセンシング技術が別が容易に行えることが特徴である。加えて、地表反挙げられる。

射に伴うPS変換波や、地下深部で発生したSP変換波

分布型光ファイバーセンシング技術は、光ファイなどが記録されており、検知した振動イベントの特徴

バー全体が受信部となるために、空間的に連続した記づけや、次項で紹介する圧入安全管理システムへの入録を取得できる技術として様々な分野での利用が進ん

力データとしての利用が期待される。

でいる。また複数のファイバーを一度に設置すること

0で、温度・圧力・ひずみ・振動をすべて捉えるマルチセンサーとして利用でき、多数のセンサーを設置する

50

当研究グループでは、この分布型光ファイバーセン
シング技術を用いたモニタリングシステムの実用化に向けて現場試験を実施しており、以下では２つの事例について紹介する。
最初の事例は、坑井掘削中の地層の微小なひずみの計測である。図1は、掘削井からそれぞれ3m（左図）と10m（右図）離れた既存坑井に設置された光ファ
イバーで計測されたひずみ変化である。これらの記録
から、坑井掘削によって地層には多孔質弾性変形に伴うひずみが生じること、またそのひずみが周囲へ伝播深さ (m)

場合に比べて大幅なコスト低減を図ることができる。

100

150
掘削坑から
3 m離れた光ファイバー

200

1

3

5

時間 (日)

7

10 m離れた光ファイバー

9

1

3

5

時間 (日)79

図1 坑井掘削中の地層のひずみ（ひずみが生じると黄緑から暖色へ変化）すること、伝播距離や方位によってひずみの減衰傾向が異なることを光ファイバーセンシング技術によって明確に捉えられることが示された。深度方向に現れる
ひずみの局所的な違いは、地層を構成する岩石の剛性や浸透性に起因すると考えられる。
二番目の事例は、坑井に設置された光ファイバーによる自然地震観測である。圧入井や観測井に設置される振動計測用の光ファイバーは、CO2プルームの広がりを把握するためのVSP（Vertical Seismic Profile）
技術の受振器としての利用に加え、VSPを実施しない

図2

自然地震記録35

研究活動概説⃝CO 貯留研究グループ

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2.2. 圧入安全管理システム（ATLS）の開発

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置したOcean Bottom Cable (OBC)による地震観測

様々な流体圧入プロジェクトにおいて、地層圧力のシステムのデータ（図4）を用いて、システムの動作増加に起因する地震の誘発が懸念されている。そのた検証を行った。ATLSは1年以上の長期間の連続観測

め、 鉱 廃 水圧入プロジェクトや高温岩体 地 熱 発 電

データに対しても、自動的に信号処理および微小振動（EGS）では、サイト周辺の振動イベント発生状況をイベントの位置決定が行えることを確認した。

基に、操業を管理するトラフィックライトシステム（Traffic Light System）が利用されている。これまで
CO2地中貯留サイトでは、マグニチュード1.1以下の微小振動しか報告されていない。しかしながら一般市
民の懸念が強いことからCO2地中貯留においても地震活動に対するリスクマネジメントが必要である。
当研究グループでは、全ての観測システムのデータを利用し、かつ我が国の実状でも適用可能なCO2貯留のための圧入安全管理システム（ATLS: Advanced。我が国に適用可能TLS）の開発を行っている（図3）
なATLSとしては、(1) 自然地震が多く人為的ノイズも大きいデータから
微小振動イベントを抽出できること、(2) 微小振動イベント位置の決定が可能なこと、(3) 自 動でリアルタイムのデータ処理が可能なこと、

OBCによる微小振動観測例

2.3. 海域におけるCO2漏出監視が必要となる。
圧入量
調整

意思決定
モジュール

ATLS

海底下CO2貯留を実施する場合には、CO2が海水中に漏出していないことを確認することが法令により求められている。また、社会的にも特に周辺住民の安圧入
データ

全安心を担保する上でCO2漏出監視が重要となる。こ

リスク
評価

観測
データ
地震
記録

図4

イベント
抽出
(SDAR)

震源解析
/振幅

気象庁
カタログ
図3

微小振動
ベースライン
カタログのため、当研究グループでは海洋中に漏出したCO2を
静的
解析

ATLSの概要図

検出するための技術開発も行っている。
CO2の海水中への漏出形態は、気泡と海水に溶解した溶存態の2種類が考えられる。気泡については、漏出したCO2気泡を音響により検出する手法を開発しATLSの機能として、自然地震との区別を行うためた。溶存態については、溶存態CO2の指標の一つであに、気象庁の一元化震源情報を自動的に収集し、自然る海水中のCO2分圧（pCO2）を用いた判定手法の研

地震と観測振動を比較して判別するようにした。また、究開発を行っている。これまで、長期間の四季調査デー

ノイズの大きなデータから振動イベントを抽出する方タが整備されている大阪湾を対象として、pCO2を推法 と し て、SDAR（Sequentially Discounting AR

定し、異常値の検出手法を研究してきた。その結果、model learning：忘却型学習アルゴリズム）を利用

四季の採水調査で適切なバックグラウンドデータを得した手法を開発した。微小振動イベント位置決定機能るためには少なくとも4〜6年の調査が必要であるこについては、我が国の震源位置決定に利用されているとがわかってきた。このように数年の調査が必要とな

hypomhを 適 用 す る こ と と し た。 そ れ ら の 機 能 をる理由は、海水の水質が気象や海象などの要因により

ATLSのコードに実装し、苫小牧実証試験サイトに設

季節変動や経年変動を示すためである。

36

研究活動概説⃝CO 貯留研究グループ

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そこで、季節変動や季節内の短期変動を評価するた

DO%に対してpCO2をプロットすると、両者にはめに、大阪湾を対象としてpCO2と水質の連続観測を逆相関の関係がみられる（図7）。これは主に生物活

2018年7月から1年以上にわたり実施した。大阪湾海動の作用によるものである。植物プランクトンによる域は東部と西部で海洋構造が異なる。水深が浅い東部

光合成でCO2の吸収とO2の放出が生じ、好気的な呼は河川の流入により成層しやすい。一方で、水深が深

吸 で はO2の 消 費 とCO2の 放 出 が 生 じ る。 つ ま り、い西部は流れが強いために、混合型を示す。東部の代pCO2が低くなるとDO%は高くなり、逆にpCO2が高表点として神戸沖（A点）、西部の代表点として関空

くなるとDO%は低くなる。もし、圧入したCO2が漏沖（B点）を調査点とした（図5）。

出すると、DO%は変化せずCO2のみが増加するため、自然変動で示された逆相関関係からpCO2が大きく超神戸沖えることになり、CO2漏出を判定することができる。

A

このため、pCO2–DO%の自然変動の状態を知ること

大阪湾

Bが重要となる。
関空沖

神戸沖
関空沖
図5

連続観測の実施点

観測したpCO2と酸素飽和度（DO%）の変化を図6に示す。いずれの海域でも、pCO2は夏季に高く、冬季に最も低い。神戸沖は、冬季に200〜300μatmまで低下するが、夏季には1000μatm以上になる。また、夏季の変動が非常に大きく、数百μatmの変動幅

図7DO%とpCO2の散布図をもつ。一方、関空沖は神戸沖に比べて季節変動が小自然状態のpCO2とDO%の関係は、水温や塩分のさい。冬季は約300μatmと神戸沖と同様だが、夏季

変化、荒天による物理的な攪乱、大気と海水間のCO2は約600μatmまでしか上昇しない。DO%はpCO2やO2のガス交換や海水中のイオン濃度の変化などにとは逆に、冬季に高く夏季に低くなるが、変動幅はより影響を受ける。その結果、pCO2とDO%の逆相

pCO2と同様に夏季に大きく冬季に小さい。また、神関の関係には図7に見られるような変動幅が生じるこ

戸沖と関空沖のDO%を比較すると、どちらも冬季はとになる。今後、得られたデータについて変動をもた

ほぼ飽和状態にあるが、夏季は関空沖が80％程度ならす要因の解析を進めることにより、CO2漏出の適切のに対し、神戸沖は冬季に比べて大きく低下し、貧酸な判断基準を得るための手法開発を、ひいては海底下素状態になることがある。

CO2貯留における適正な海洋モニタリングの確立を神戸沖目指している。

関空沖

2.4. マイクロバブルCO2の圧入試験
マイクロバブルCO2圧入とは、特殊フィルターに
CO2を通過させ、マイクロバブル（微細気泡）化し、岩石の孔隙中に浸透させる技術である。これまで東京
ガス㈱と共同でマイクロバブルによるCO2圧入効率の向上に取り組んできており、「貯留物質の貯留装置
図6 pCO2とDO%の季節変化（線の上下は最大最小値を、箱は四分位範囲を示す）

および貯留方法」として特許を取得している（特許第5399436号）。本技術の特徴より、

37

研究活動概説⃝CO 貯留研究グループ

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(1) CO2地中貯留における孔隙の利用効率の最大化

は、CO2を2トン/日で10日間安定して圧入すること(2) 従来、貯留層として対象としていなかった浸透性ができ、20トンのCO2を圧入できた。CO2の回収量の低い地層の活用

は3.9トンであり、貯留率は80%であった。更に、原(3) 石油回収率の向上

油の回収量は試験前の10倍に向上した。このように、が期待できる。

マイクロバブルCO2圧入技術は、従来法に比べ、圧入室内試験では、円盤型の多孔質フィルターによりマイクロバブルCO2を発生させ、円柱型の岩石試料に注入することによってその性能を評価していた。一方、現場でマイクロバブルCO2を発生させるには、地表か効率の向上、CO2の地下貯留率の向上、原油の回収量の向上が見込まれる。
地下約800m
パッカー 

大気圧下での気泡発生テスト

ら地下にCO2を送り込む必要があるため、圧入井の坑内に吊り下げられ、10～数10mのある圧入区間にマ64m

イクロバブルを圧入する工夫が必要であった。そこで、
当研究グループでは、マイクロバブルCO2坑内発生装置を開発した（図8）。図では一本のマイクロバブル
発生ツールを示している。およそ1.5m長のこのツー
ルはジョイントにより連結でき、圧入区間に対応した
長さに調節して坑内に設置できる。

873mMD

圧入層

MB
ツールス
18m

889mMD図9 マ
 イクロバブルCO2坑内発生装置の現場設置イメージと大気圧下での気泡発生テスト

CO2

本技術は、国内での研究開発に留まらず、海外からも注目されている。マイクロバブル特許技術の使用許諾 契 約 を2018年 に 締 結 し た 中 国 君 倫 石 油 へ、 本
2019年には坑内マイクロバブルCO2発生ツールスを販売した。低浸透性油田へのCO2-石油増進回収（EOR）

図8

マイクロバブル発生ツール

適用に関して、事業展開の第一歩を踏み出だした。ま開発したツールについて、貯留率向上効果の検証のた、米国においても本技術の検証が計画され、2019

ための現場実証試験を石油資源開発株式会社と協力し年、ノースダコタ大学とCO2地中貯留やEORに関すて、秋田県男鹿市申川鉱場で行った（図9）。試験にる共同研究の覚書を締結した。今後、様々な地層での選んだ地層は、地下約900mにある油を含む砂層であ実証試験を積み重ね、マイクロバブルCO2圧入技術のる。地下にある原油はほとんど自噴しない状態で砂層

適用範囲や有用性を示すデータを蓄積し、経済性等をに留まっている。ここに、CO2と水を9:1の割合で圧評価する予定である。

入し、その後、地下流体を汲み上げるHuff and Puffを実施した。

2.5．国際連携および海外動向調査

マイクロバブルツールを設置せず、従来通りのCO2

当研究グループでは、CCSに関係する国際機関や圧入を実施したところ、およそ0.6トン/日で10日間、国際的な枠組みとの連携を通してCCSの普及に貢献

合計5.8トンのCO2を圧入できた。圧入終了後、2日

す る と と も に、CCSの 海 外 動 向 を 調 査 し て い る。

間CO2を地層に浸透させ、その後、5日間連続して地

2019年の国際機関と国際的な枠組みの動向を以下に

下流体の回収を行った。CO2は2.1トン回収されたもまとめる。

のの、油は回収されなかった。回収されずに地下に留(1) CCSに係る海外動向

まっているCO2の貯留率は62%であった。一方、同CCSの普及にはCO2の輸送および貯留用の共用イ

様の工程でマイクロバブルツールを設置した試験でンフラを核とし、将来の拡張が容易な“クラスター”に38

研究活動概説⃝CO 貯留研究グループ

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よる推進が有効であるとして、これまで諸外国、特に、

Chevron社を中心とする民間主導のプロジェクトで欧州で幅広く議論されてきた。英国では、気候変動委あり、大阪ガス、東京ガス、JERAも出資している。

員会（Climate Change Committee）が発表した報CO2回収を含むガス処理プラントの設計・建設には日告書「Net Zero-The UK’s contribution to stopping

揮が参画している。

global warming」で、2050年までに同国の温室効(2) CCSに係る国際枠組みの動向

果ガス排出量を実質ゼロすることの重要性、CCSのCCSの国際コミュニティは、大規模実証のフェー

必要性を強調し、2026年頃までに少なくとも1つのズから普及のフェーズに移行するために様々な取り組

クラスターの運転を開始し、その後早急に4つ以上のみを行っている。2019年の最大の成果として、前述

クラスターの追加運転が必要と提言している。また、のロンドン議定書におけるCO2輸出の暫定的な解禁

英国会は6月に、2050年までにCO2ネット排出量をが挙げられる。

ゼロにすることを法定の政策目標とするため、2008
年気候変動法改正法案を可決している。

CCUSが、 当 機 構 等 に よ る 提 言 を 反 映 し た 形 で、2019年6月に軽井沢で開催されたG20エネルギー・

ノルウェーでも現在クラスタープロジェクトが検討

環境大臣会合で取り上げられたことも特筆に値する。

されている。フルスケール産業CCSプロジェクトは、閣僚声明やアクションプランにおいて、CCUSの可能

Heidelberg Norcem社 の セ メ ン ト 工 場 とFortum

性や投資等の必要性への認識が示され、既存枠組みでOslo Varme社の廃棄物焼却施設という2つ排出源かの国際協力の強化や研究開発および普及の奨励等が謳らのCO2回収、船舶輸送と共用インフラによるCO2われた（詳細はトピックスをご覧ください）。

海底下貯留（総回収量80万トン/年）を目指している。

クリーンエネルギー大臣会合の枠組みのもとで2018年から基本設計（FEED）が実施されており、

2018年に設置されたCCUSイニシアティブは、引き

プロジェクトの最終投資判断は2020年度に予定され続き、金融セクターとの連携とウェビナー（webinar）ている。また、10月に開催されたロンドン条約・議等を通じたCCUSの認知度向上に取り組んでいる。

定書の締約国会議では、海域貯留を目的とするCO2の2019年は、気候変動対策を推進するために10数社の国境を越えた輸送・輸出を可能にする決議が採択され石油大手が立ち上げたOGCII（Oil and Gas Climate

た。これにより、今後多国間での海域CO2貯留プロ

Initiative）とのCCUSの普及に向けた協力に合意し、ジェクトの実施が可能となる。将来的に、地域的なハ

今後の活動の活性化が期待される。

ブやクラスターによる複数国との輸送ネットワークのCCSに 係 る 国 際 枠 組 み で あ る 炭 素 隔 離 リ ー ダ ー

共有、コストの低減、CCSの導入・普及、新たなビ

シップフォーラム（CSLF）の技術グループでは、こジネスモデルの機会へと繋がることが期待できる。

れまでの取り組みの成果の有効活用を念頭に、活動のまた、中国では5月に中央政府（科学技術部）があり方が見直されつつある。2017年に策定したCSLF「CCUSロードマップ2019」を公表した。同ロード

技術ロードマップについては、2025年のCCSによるマップは、2050年までに国内のCCUSの大規模普及

CO2削減目標（4億トン/年、累計18億トン）やそのとクラスターの実現（8億トン/年以上）を目指し、実現に向けた技術関連の4つの提言：① CCSインフ

商用化のための制度設計、インフラ整備、技術革新なラの構築、② 大規模実証の知見の共有、③ コスト低ど積極的に動き始めている。

減、④ ビジネスモデルの構築、に⑤ CO2利用、を加

そのほかに、豪州では8月に西オーストラリア州北

えた5分野での進展を評価していくことになった。本

西部に位置するGorgonプロジェクトの回収プラント年の評価では、2025年の目標達成は不可能ではあるが稼働となった。同プロジェクトは、天然ガス処理が、官民の共同出資によりCO2インフラが大規模に整（LNGプ ラ ン ト は2016年 に 稼 働 ） に 伴 うCO2を備されれば、後年に遅延を取り戻すことができるとさ

Barrow島下の帯水層に貯留することを目的としていれた。

る。圧入量は340〜400万トン/年と想定されている。

39

研究活動概説⃝無機膜研究センター

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

無機膜研究センター
副センター長・主席研究員

山口祐一郎

研究助手

新堂千代子

主席研究員

喜多

英敏

研究助手

奈良

主任研究員

瀬下

雅博

主任研究員

安原健一郎

主任研究員

龍治

真

研究員

李

惠蓮

研究員

中野

元

研究助手

浦井

宏美

研究助手

大野

信成

センター長・主席研究員

研究助手



菰野

恵子

研究助手

佐々

和明

中尾

真一

裕子

無機膜を用いた革新的環境・エネルギー技術の研究開発、

およびその実用化・産業化に向けた取り組み
1. はじめに取り組んでいる。また、産業連携部門では、無機分離

シリカ膜やゼオライト膜など無機膜は、その高い分膜・支持体メーカーとそのユーザー企業17社からな

離性能に加え、耐熱性や耐環境性に優れるなどの特長

る「産業化戦略協議会」において、メーカーとユーザーを有しており、多様な用途への適用が可能と期待され企業のビジョンの共有および共同研究の企画・立案等ている。また、蒸留法や吸着法など従来の分離・精製を図るべく、会員企業が定期的に集まり、研究会など

法と比較して、大幅な省エネルギー化が図れるとともの活動を活発に推進している。

に、CO2分離・回収用途や水素社会構築に不可欠な水2019年は、水素の効率的な輸送・貯蔵技術として

素分離・精製用途にも開発が進められており、地球環のメチルシクロヘキサン（MCH）脱水素用メンブレ

境の保全に資する環境・エネルギー技術として大きなンリアクター開発において、実用化量産時のモジュー

注目を集めている。しかしながら、その実用化は、こル構造を提案するとともに、メンブレンリアクターのれまでアルコールの脱水など一部用途に留まってお実運転での耐久性などについて検討を加え、実用化にり、今後、無機膜を用いた革新的環境・エネルギー技

必要な技術に目途を付けた。また、新たにNEDOか術の早期の実用化・産業化に向けた取り組みが求めら

らメタンの直接分解による水素を製造する事業を受託れている。

し、検討を開始した。

2016年4月に設置された無機膜研究センターは、

CO2分 離・ 回 収、 有 効 利 用（CCU：Carbon

無機膜を用いた革新的環境・エネルギー技術の早期のCapture and Utilization）に関する取り組みについ実用化、産業化を目的に、研究開発と産業連携を両輪ても水に対して高選択性を有するゼオライト膜を開発として活動を進めている。組織も研究部門と産業連携

し、膜反応器に応用することでメタノールへの転化率

部門の２つから構成されており、研究部門では、それが、触媒反応器での転化率に比べて、約3倍向上する

ぞれに優れた特長を有するシリカ膜、ゼオライト膜、ことを確認した。

パラジウム膜をコア技術として、水素分離・精製・製さらに、産業化戦略協議会では、国費事業等立ち上造や分離回収されたCO2の有効利用等の研究分野にげに向けた研究会などの活動が本格化している。本稿

40

研究活動概説⃝無機膜研究センター

ＲＩＴＥ

図1

Ｔｏｄａｙ

２０２０

エネルギーキャリアコンセプト

では、MCH脱水素用メンブレンリアクターの開発、研究開発を進めている。

メタンからの水素製造、およびCCU技術開発など研

メンブレンリアクターとは、平衡反応中に、反応生究部門の主な成果と今後の展望、そして産業化戦略協

成物を選択的に透過させることができる膜を介在させ議会の活動状況について紹介する。

ると、反応場の平衡が生成物側にシフトし、転化率が向上するという原理を利用したものである。反応中に2. 水素社会を支えるシリカ膜メンブレンリアクター
水素社会を構築するためには、水素を効率的に輸送・分離膜を介在させるため、高温、高圧に対しての耐性が求められ、高性能な無機膜が必要となる。

貯蔵する技術の開発が不可欠である。その有望な方法

このようなメンブレンリアクターによる、MCHかとして提案されているのが、「エネルギーキャリア」

らの脱水素反応を検討するため、千代田化工建設株式というコンセプトである。水素をMCHやアンモニア会社と共同でNEDO事業「水素利用等先導研究開発など効率的に輸送・貯蔵できる形態に変換し、それを事業／エネルギーキャリアシステム調査・研究／水素輸送・貯蔵した後に、水素を必要とする場所・時間で分離膜を用いた脱水素」を受託した。具体的には、水取り出して使用する（図1）。

素分離膜であるシリカ膜の一層の性能向上および長尺水素をMCHやアンモニアに変換する技術はすでに量産技術として確立されているが、水素を取り出す技化を図るとともに、MCHからの脱水素・精製を行う
メンブレンリアクターの開発を行ってきた。

術がこれまで確立されていなかった。最近になって優開発成果として得られた高性能化と長尺化したシリ

れた性能を有する脱水素触媒は開発されたものの、残カ膜を用いたメンブレンリアクター検討において、念ながら燃料電池に供する高純度水素を効率的に製造MCHからの脱水素反応をモニタし、反応効率向上のする技術はまだ確立されていない。

確認を行った。基本的な原理を図２に示す。水素分離

当センターでは、商業施設やオフィスビルなど中小膜と触媒を仕込んだ反応管を300℃まで昇温しMCH

規模の需要家を対象にMCHから高純度水素を効率的・を供給すると、平衡反応によりトルエンと水素に分離

安定的に取り出すコンパクトな水素製造装置の開発・するが、生成した水素のみが水素分離膜を通って、反実用化を目的として、対向拡散CVD法で作製したシ

応場から分離される。反応場から生成物が取り除かれリカ膜を用いたメンブレンリアクター（膜反応器）のることで反応は生成物側にシフトし、水素製造の転化

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研究活動概説⃝無機膜研究センター

率が向上する。それと同時に、分離膜を通過した水素

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

ジュールを試作した。

は、トルエンを含まない高純度水素となるため、水素精製と反応効率の向上が同時に進行する。

図2

単管メンブレンリアクターの概念

図4

金属－セラミクスの気密接合によるモジュール

この現象を実スケールに近い状態で検証するため、1次試作モジュールは、膨張係数が異なる金属－セ500mｍLのシリカ膜３本から構成される試験装置をラミクス間の接合にガラスを用い、3本の膜を束ねた設計・製作し、その評価の結果、500mｍLのシリカ

モジュールであり、300℃、500kPa-Gでの気密が確膜を用いた場合でも顕著な平衡シフト効果が確認さ認できた。一方、更に本数を増やすとなると金属管がれ、平衡転化率の42.1%を大幅に上回る95%以上の太くなりフェルールによる締結が困難になる課題が判

転化率が得られることが検証された（図3）。

明した。そこで2次試作モジュールでは平板金属と膜6本を接合し、形状をフランジ構造とすることで気密性を保ち、容易に取外しできる構造を実現した。
上記の2次試作モジュールを図5のような試験装置に組込み、MCHの吸熱反応に対応する伝熱構造の改良効果を評価した。結果を図6に示す。平衡転化率を上回る転化率を得たことに加え、フィンを反応管内部に設置することで外部からの熱供給が効率的に伝わり、転化率が更に向上する結果を得た。

図3

メンブレンリアクターモジュール試験装置の運転結果

しかし、
メンブレンリアクターの運転研究から、シーリングの問題も明らかとなった。メンブレンリアク
ターでは、金属製の反応管に、セラミクス製の無機膜を気密接合するためにOリング等のゴムによるシールをしていたが、反応場は、高温・高圧で、MCHやトルエンの有機溶剤に晒されるため、耐性に課題がある
ことが分かった。また、従来のメンブレンリアクター
は膜一本毎に独立した反応器を持つ複雑な構造であり、製造やメンテナンスの作業工数が多いといった課

図5

メンブレンリアクターモジュール試験装置外観

題があったため、反応管への取付け、取外しが容易な
多 管 を 一 体 化 す る 構 造 を 検 討 し、 図4の よ う な モ

42

研究活動概説⃝無機膜研究センター

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Ｔｏｄａｙ

２０２０

2019年度にNEDOの委託事業として採択され、①メタン分解に必要な反応温度500℃以上の耐熱性を有する水素選択透過膜の開発、②メンブレンリアクター
においてメタンを効率的に分解する触媒の開発、③メ
ンブレンリアクターの開発とその有効性の実証を開発項目としている（図8）。①についてはシリカ膜とパラジウム膜を水素分離膜の候補として、製膜実験や文献調査を元に製膜の指針を絞り込んでいる。②につモジュール評価結果

いては、文献調査を元に触媒種を絞り、600℃で平衡耐久性に関しては、単管メンブレンリアクターを用転化率に近い触媒種を検討してきた。③については、い1500時間の耐久性試験を実施した。試験結果を図

評価装置の構築を完了し、評価を開始したところであ7に示す。初期にトルエンの膜面付着による若干の水る。今後は、メンブレンリアクター適用の有効性を実

素透過率の低下があるものの、安定した運転が可能で証していく予定である。

図6あり、外挿より1.5万時間後の転化率低下は2割程度と予測され、実用的な耐久性があることを見通した。
以上の検討を通して、RITEでは、高性能シリカ膜を製膜し、それを用いたメンブレンリアクターで、MCHからコンパクトな装置で高効率に水素を製造できることを、ベンチスケールで実証した。
 タン分解による水素製造プロセスへのメンブレンリアクター
図8 メ
適用

4. CCU技術の開発
RITEはJFEスチール株式会社、一般財団法人エネル
ギー総合工学研究所、国際石油開発帝石株式会社、日
図7

単管メンブレンリアクターの耐久性試験

3. メタン分解によるCO2フリー水素製造技術の開発
水素社会の構築のためには、水素を低コストで且つ

立造船株式会社と共同で、NEDO委託事業「次世代火力発電等技術開発／次世代火力発電基盤技術開発／
CO2有効利用技術開発」を受託し、2019年度末まで
研究開発を行なっている。

大量に製造する方法が求められる。シェールガス革命

供給安定性および経済性に優れた天然資源である石以降、長期に安定して供給が可能であるメタンに着目

炭を利用した火力発電は、長期エネルギー需給見通し

し、これを熱分解することで水素と固体のカーボンをにおいて、2030年度の国内の総発電電力量の26%を製造し、副生カーボンを販売することで水素の製造コ担う重要な電源であると位置づけられている。
しかし、ストを低減する技術検討に着手した。メンブレンリア

これら石炭火力発電はCO2排出量が比較的多く、将来クターの適用により転化率を向上させ、効率的且つ省的にCCUが検討されている。現時点ではCO2の大規エネルギーな水素製造を目指す。また、水素製造に際模処理は困難であるものの、有価物の製造等により利して二酸化炭素を排出しないメリットがあり、脱炭素

益や価値を創出する可能性も考えられる。今後は、再社会に資する技術開発である。

生可能エネルギーの活用などにより、石炭火力発電と43

研究活動概説⃝無機膜研究センター

相互にその特長を生かし、我が国の電力の安定供給、
CO2排出量の削減を目指していくことが必要と考えられている。

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

業化戦略協議会」を設立した。
この協議会は、分離膜・支持体メーカーとユーザー
企業計17社（2020年1月時点）が参画し、メーカー

そこで本事業では、2030年度以降を見据え、我がとユーザー企業のビジョンの共有および国費事業等共

国 の 優 れ た ク リ ー ン コ ー ル テ ク ノ ロ ジ ー（CCT：

同研究の企画・立案等を推進して、革新的環境・エネ

Clean Coal Technology）等に更なる産業競争力をルギー技術に資する無機膜産業を確立することを目的賦与することが可能なCCU技術を確立するために、としている。その実現のために、CO2有 効 利 用 品 製 造 プ ロ セ ス や シ ス テ ム に お け る①無機膜を用いた革新的環境・エネルギー技術の実用

CCU技術の総合評価を実施している。

化・産業化に向けたニーズ・シーズマッチングやローRITEでは高い水熱安定性を有する新規脱水用ゼオ

ドマップ策定を行う「研究会」の設置及び運営

ライト膜の開発に成功するとともに、その新規ゼオラ②国、NEDO等からの資金による事業の共同実施の

イト膜を適用したメタノール合成用膜反応器の開発において膜反応器の有用性を実験的に示し、実験値と良好な一致を示す膜反応器シミュレータを構築した（図9）。さらに、開発した脱水用ゼオライト膜は水／メ
タノール混合系のみならず、様々な脱水用途（たとえ企画③センター研究部門への研究員派遣の受け入れ、研修会の実施④センターアドバイザリーボード及び研究部門からの技術指導

ば水／エタノール、水／IPA）においても高い水の透⑤協議会員向け無料セミナーの開催

過選択性を有しており、それら分離系への適用可能性⑥協議会員向けニーズ・シーズ情報の発信を有している。その他、カーボン膜などの分離膜開発などの事業を推進している。

については山口大学の喜多特任教授、プロセス開発に研究会については、2016年11月に設定した2つのついては京都大学の長谷部教授にご協力いただき、研研究会活動を更に進めている。

究を推進している。

①CO2分離研究会②共通基盤（信頼性評価等）研究会
2019年は、各研究会およびその下部組織として具体的作業を進める作業部会（各研究会で2019年末までに計３〜４回開催）を通じて調査検討を更に深め、実用化をにらんだ国費事業提案準備を進めている。共
通基盤研究会では具体的なゼオライト膜の加速劣化予備試験を開始した。長期信頼性確立のための基礎データを取得して、2021年度の国費事業等の立ち上げを目指している。CO2分離研究会では、「高濃度CO2を含む天然ガス田への無機膜適用性検討」をテーマとした検討を実施中である。

図9

 タノール合成用膜反応器の性能（実験およびシミュレーショ
メ
ン結果）

5. 実用化・産業化に向けた取り組み

ま た、 協 議 会 会 員 向 け セ ミ ナ ー を 定 期 的 に 開 催（2019年度は年間3回予定、図10）している。アドバイザリーボード、会員企業、膜関連企業などから最

当センターの産業連携部門は、2016年4月15日に、新の研究開発動向やニーズ、シーズの紹介、膜の実用

分離膜・支持体メーカー、ユーザー企業とともに、「産化開発事例の紹介など計９件の講演を予定しており、

44

研究活動概説⃝無機膜研究センター

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

活発な質疑・応答、討論が行われている。また、昭和する特許・文献調査を行い、その要約に無機膜研究セ

電工株式会社川崎事業所での「使用済プラスチックス

ンターとしてのコメントを付したニーズ・シーズ情報

からの水素製造プラント見学」も同時に実施して、参も、定期的に会員に提供している。加えて、無機膜関加者から好評であった。無機膜の実用化・産業化に関連の国際会議で注目された講演についてもその要旨お連した有用な知識を得られる上に、会員企業間や第一

よびRITEのコメントを提供するなど会員企業の無機線の研究者との交流の場としても有意義な場であると膜の実用化・産業化に向けた活動をサポートしている。

高い評価を得ている。
6. おわりに2019年は、無機膜研究センターが設立以来取り組んできた水素分離膜を用いたMCHからの脱水素に関す る 実 用 化 技 術 に 目 途 を 付 け た。 ま た、 新 た にNEDO事業であるメタンからの水素製造事業に着手するとともに、CO2の有効利用を行う研究開発で着実に成果を上げた。一方、研究開発成果の実用化・産業化に向けた活動も本格化しており、センターとしての図10

第11回セミナーでの講演

また昨年に引き続き、11月に2日間にわたって岐阜

基盤が固まりつつあると言える。今後、世界の無機膜開発・実用化をリードする中核組織となるよう鋭意活動を進めていきたい。

大学工学部上宮研究室で第3回研修会を開催し、Pd膜及び膜反応器の概要説明、Pd膜分離技術講義、Pd製膜法の実験、作成した膜の水素透過分離性能評価の方法等の指導を行った（図11）。

図11

岐阜大学での若手研究者向け研修会

会員企業４社から若手研究者４名の参加があったが、参加者からは、最先端のPd膜製膜および評価実験手法を学習することが出来、貴重な経験が出来たと好評であった。
さらに、協議会会員向けセミナーの講演内容に関連45

トピックス 

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

企画調査グループ

企画調査グループ

気候変動の緩和策について考えよう－IPCC1.5℃特別報告書と第6次評価報告書－

未来社会を支える
温暖化対策技術シンポジウム in 関西

本シンポジウムは、IPCC第三作業部会（温室効果ガスの排出削減等、気候変動の緩和に係る作業部会）のJim Skea共同議長をお招きし、IPCC報告書の作成プロセス、1.5℃特別報告書の概要、また、第6次評
価報告書に盛り込まれる重要な論点や取り組み課題等に関して基調講演をいただきました。また、RITEシ
ステム研究グループ秋元グループリーダーからは、
1.5℃特別報告書で提示された低エネルギー需要シナ
リオや第6次評価報告書に向けた課題について、また科学技術振興機構の田中加奈子主任研究員からは、気候変動問題に対する産業界の取り組みや将来への期待について講演をいただきました。さらに後半のパネル
ディスカッションでは、RITEの山口光恒参与にモデレータをお願いして、パネリストには講演者に加え、
日本経団連の手塚宏之氏、国立環境研究所の山形与志樹主席研究員にも登壇頂き、IPCCへの期待と課題や温暖化対策への取り組みについて、参加者の方々からの質問も織り交ぜながら広範な視点から議論を行いました。

当機構は、最新の研究成果を報告する場として革新
的環境技術シンポジウムを毎年、東京で開催していますが、本シンポジウムは、関西の方々に多数ご参加いただける機会として、昨年に引き続き、大阪で開催しました。
今回は特別講演として川崎重工業株式会社の西村元
彦様をお迎えし、「2020年技術実証開始 国際水素サ
プライチェーン構築に向けた川崎重工の取り組み」と題して水素エネルギーの必要性とそれを受けた川崎重工業株式会社の国際的な水素サプライチェーンに関する取り組みに関して、最先端技術を含めながら動画・CGを交えて非常に分かり易くご講演いただきました。
また今回からはポスターセッションも開催し、参加者の方々と当機構の研究者との間で活発な意見交換がなされました。参加者へのアンケートでは「参考になった」との回答を多くいただき、関西の方々に当機構の研究開発について知っていただく良い機会となりました。

開催日 2019年3月6日（水）場 所 虎ノ門ヒルズフォーラム ホールB（東京）
主 催 経済産業省
共 催 地球環境産業技術研究機構
参加者数 269名
プログラム
・基調講演「IPCC1.5℃特別報告書と第6次評価報告書第三作業部会報告書の計画」
IPCC 第三作業部会 共同議長 Jim Skea
・講演1「1.5℃排出経路および緩和費用と低エネル
ギー需要社会実現のインパクト」
RITEシステム研究グループリーダー･主席研究員

秋元 圭吾
・講演2「IPCC報告書における産業部門への期待」
科学技術振興機構 低炭素社会戦略センター

主任研究員 田中 加奈子
・パネルディスカッション「IPCCへの期待と課題、
および温暖化対策への取り組みについて」
モデレータ：RITE 参与 山口 光恒
パネリスト：IPCC 第三作業部会 共同議長

Jim Skea
RITEシステム研究グループリーダー･主席研究員

秋元 圭吾
科学技術振興機構 低炭素社会戦略センター

主任研究員 田中 加奈子
日本経済団体連合会 環境安全委員会座長

手塚 宏之
国立環境研究所 地球環境研究センター
主席研究員 山形 与志樹

開催日 2019年9月26日（水）場 所 大阪科学技術センター（OSTEC）大ホール
主 催 地球環境産業技術研究機構
後 援 近畿経済産業局、関西経済連合会、新産業創造研究機構、日本化学会、化学工学会、日本
農芸化学会、エネルギー・資源学会、日本エ
ネルギー学会
参加者数 182名
プログラム
・特別講演 2020年技術実証開始 国際水素サプライ
チェーン構築に向けた川崎重工の取り組み
川崎重工業株式会社 技術開発本部
水素チェーン開発センター
センター長 准執行役員 西村 元彦
・長期脱炭素化に向けたエネルギーシステムのあり方－電気と水素の役割－
システム研究グループリーダー 秋元 圭吾
・持続可能な社会の実現を目指したバイオリファイナ
リー生産技術の開発
バイオ研究グループリーダー 乾 将行・CO2分離回収技術の実用化に向けた開発状況と今後の展開
化学研究グループ副主席研究員 余語 克則
・CO2地中貯留の実用化に向けての安全管理技術開発の取り組み
CO2貯留研究グループリーダー 薛 自求・水素社会に向けた無機膜実用化への取り組み
無機膜研究センター副センター長 山口 祐一郎

46

トピックス 

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

企画調査グループ

システム研究グループ

革新的環境技術シンポジウム2019〜脱炭素社会に向けたチャレンジ〜

2018年度吉川允二記念
核融合エネルギー奨励賞「優秀賞」を受賞

当機構は、最新の研究成果を報告する場として、本

当グループの魏啓為研究員（現在は主任研究員）がシンポジウムを毎年開催しています。今年は招待講演

核融合エネルギーフォーラムの2018年度吉川允二記にCOP25にご参加直後の経済産業省の矢作友良大臣

念核融合エネルギー奨励賞の優秀賞を受賞しました。

官房審議官をお迎えし、COP25における交渉の概要

吉川允二記念核融合エネルギー奨励賞は、核融合エやジャパンパビリオンの様子、また各国の気候変動政

ネルギーの実現に寄与しうる国内外の研究・技術開発策の動向等についてご講演頂きました。基調講演では活動や調査活動等の中で若手人材による優れた成果を

当機構の山地副理事長より、エネルギー・環境イノベー

顕彰するもので、特に顕著であると認められた場合にションに関する最近の動向やCO2ゼロエミッション

は優秀賞が授与されます。

社会の転換に向けたエネルギー・地球温暖化対策関連

この優秀賞を受賞した魏研究員の「エネルギーシナ

技術の大幅なイノベーションの必要性等について講演

リオ分析による核融合エネルギー開発戦略の提言」
は、しました。各グループ、センターから最新の研究成果

核融合エネルギーの2100年までの市場可能性を、地と今後の展望について講演すると共に、ポスターセッ

球環境問題への対応と世界各地域の特性を考慮してエションにおいては、参加者の方々と活発な意見交換を

ネルギーシステムモデルによって分析したもので、核行いました。参加者は500名近くとなり、環境問題に融合エネルギーは競争力のある発電コストを達成でき対する関心の高まりがうかがわれました。

れば世界のいくつかの地域で大きな市場可能性を持つことを明らかにした一方、その技術開発目標をエネル

開催日

2019年12月18日（水）ギー市場の動向から設定されるメカニズムとともに示場

所

伊藤謝恩ホール（東京）しました。この成果はパリ協定以降の新たな世界のエ

主催

地球環境産業技術研究機構

ネルギー市場における核融合エネルギーの在り方、可後援 経済産業省、日本化学会、化学工学会、日本

能性を示しており、今後の核融合エネルギーの研究開

農芸化学会、エネルギー・資源学会、日本エ発やその社会受容性向上のための参考となるものと考

ネルギー学会

えられます。

参加者数

2019年2月13日、東北大学片平キャンパスにて開

491名

プログラム

催された核融合エネルギーフォーラム第12回全体会

・招待講演：COP25について合において授賞式が執り行われ、魏研究員に賞状と奨経済産業省 大臣官房審議官（環境問題担当）

励金が授与されました。

矢作 友良



・基調講演：脱炭素社会に向けたイノベーションの創出
副理事長・研究所長

山地 憲治

・脱炭素社会に向けたエネルギーシステムの変遷の評価
システム研究グループリーダー

秋元 圭吾

・CO2分離回収技術の実用化検討と今後の展開
化学研究グループリーダー

中尾 真一

・CO2地中貯留の実用化に向けての安全管理技術開発の取り組み
CO2貯留研究グループリーダー薛

自求・脱炭素社会の実現を目指したグリーンバイオプロセ
スの開発
バイオ研究グループリーダー乾将行

・無機膜の実用化開発と脱炭素社会に向けた取り組み
無機膜研究センター長

中尾 真一

47

トピックス 

ＲＩＴＥ

システム研究グループ

システム研究グループ

平成30年度ALPS国際シンポジウム
経済成長と長期大幅排出削減の両立に向けた挑戦

エネルギー需要に関する国際ワークショップ2016年11月にパリ協定が発効し、世界の大多数の国が排出削減に取り組む新たな国際枠組みができました。そして、各国が2030年（または2025年）の自国の温室効果ガス排出削減目標等を提出しました。一
方、長期低排出発展戦略の公表を見据え、2050年以降の長期にわたる温暖化対策の議論が国内外で活発になってきていました。そこで、様々な気候変動のリスクを認識しつつ、経済成長と長期大幅排出削減の両立に向けた方向性を探るため、また「地球温暖化対策技
術の分析・評価に関する国際連携事業」（通称ALPS）の成果報告会としてALPS国際シンポジウムを開催しました。国内外の著名な専門家に、技術的、社会的なイノベーションによる将来的な低需要シナリオの可能性を中心に様々な観点から講演を頂き、講演者と参加者との間で活発な質疑が行われました。
開催日 2019年2月19日（火）場 所 虎ノ門ヒルズフォーラム（東京）
主 催 地球環境産業技術研究機構
共 催 経済産業省
参加者数 278名
プログラム
・国内外の政策動向とCO2大幅削減への長期戦略シナリオ
RITE研究所長 山地 憲治
・ネットゼロ排出に向けた破壊的技術と持続可能なライフスタイルIIASA副所長 Nebojsa Nakicenovic
・企業における気候政策リスクの評価—企業、投資家などのための科学的基盤—
EPRI エネルギー・環境分析研究グループ 上級リサーチ
エコノミスト・技術エグゼクティブ Steven Rose
・世界エネルギー展望2018からの電力の遷移に関する洞察IEA世界エネルギー展望 シニアエネルギーアナリ
スト Yasmine Arsalane
・エネルギー生産性改善の黄金期は再び訪れるか?
慶應義塾大学産業研究所 教授 野村 浩二
・汎用目的技術と地球温暖化
キヤノングローバル戦略研究所 研究主幹 杉山 大志
・運輸部門の大幅排出削減
OECD国際交通フォーラム 定量政策分析・展望部門長 Jari Kauppila
・持続可能な開発と大幅脱炭素化のための代替的戦略－エンドユース、効率、粒度、デジタル化への新たな注目－IIASA 新技術移行プログラムディレクター

Arnulf Grübler
・製品、サービス、社会システムのイノベーションと
温暖化対策への影響
RITEシステム研究グループ グループリーダー

秋元 圭吾

Ｔｏｄａｙ

２０２０

2050年以降を視野に脱炭素化を牽引していくためには、環境と成長の好循環が必要で、ビジネス主導の技術革新を促す形へと、パラダイム転換が求められています。気候変動に関する政府間パネル（IPCC）では、2018年に1.5℃特別報告書が公表されましたが、現時点では、その定量的かつ包括的な分析は未だ十分にはなされていません。環境と成長の好循環を実現するた
めにも、国際的な研究コミュニティーにおいて、エネ
ルギー需要に関するシナリオを深く議論し、今後の方向性を見出すことは極めて重要です。
そ こ でRITEは、 国 際 応 用 シ ス テ ム 分 析 研 究 所（IIASA）と共同で、交通、建物、エネルギー、気候な
どの様々な分野のモデラー、社会科学者、経済学者、
エンジニア、実務家を含む幅広い分野の専門家を招聘し、低エネルギー需要社会実現の機会と課題の検討を行う国際ワークショップを開催しました。
ワークショップでは事務所ビルの低エネルギー化、
都市レベルのカーシェアシミュレーションや国際的な統合モデルによる定量化評価などエネルギー需要低減に向けた様々な取り組みが紹介されました。また、エネルギー需要をサービスの観点から捉え、温室効果ガ
スの排出抑制の面からだけでなく、より広くSDGsの観点からとらえていくことの重要性や、政策に働き掛
けていくことの重要性が指摘されました。
開催日 2019年11月11日〜13日
場 所 IIASA（オーストリア ラクセンブルク）
主 催 地球環境産業技術研究機構
共 催 経済産業省
参加者数 57名（19ヵ国）

48

トピックス 

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

システム研究グループ

バイオ研究グループ

COP25サイドイベント
気候変動対策の努力の各国協調に向けて
Global Climate Change Policy

JALバイオジェット燃料
フライトプロジェクトへの技術協力

RITEでは、米国未来資源研究所（RFF）等と協力して、パリ協定の国別貢献（NDC）の各国比較、経済
影響分析、国際競争力に関する科学的な評価等を行っています。このたびこれらの成果について発表・議論を行うため、スペイン・マドリードでのCOP25において、サイドイベントを開催しました。
イベントでは、RFFのRaymond Kopp 氏による概要説明の後、RITE秋元グループリーダーよりNDCにおける各国の限界削減費用とその経済影響に関する
RITEの分析を紹介し、各国間の大きな差は効率的な排出削減を阻害することから、レビュープロセスを通じてNDCの協調を図ることが重要であること、また一方では、高い炭素価格を前提とした協調は現実的には難しく、エネルギー供給と需要側双方におけるイノ
ベーションが2℃目標や更なる大幅削減には必要であること等を指摘しました。
登 壇 し たJoe Aldy氏（ ハ ー バ ー ド 大 学 ）、Elena
Verdolini氏（EIEE）、Ramiro Parrado氏（EIEE）、
有馬純氏（東京大学）からも、各国NDC評価による
気候変動政策の透明性向上の必要性や緩和コスト低減に寄与するイノベーションの重要性等について指摘がありました。

を占めていますが、航空機は電動化などが難しいため、

開催日 2019年12月11日（水）場 所 COP25 Japan Pavilion
主 催 地球環境産業技術研究機構
共 催 米国未来資源研究所*経産省地球環境対策室の川口室長にご挨拶をいただくとともに、議論にも参加いただきました。

航空機からのCO2排出は世界のCO2排出量の約2%
航空機からのCO2排出削減に向けて再生可能資源（バイオマス）を原料にしたバイオジェット燃料に大きな期待が寄せられています。このような背景の下、RITE
は、日本航空株式会社（JAL）が主催する「10万着で飛ばそう!JALバイオジェット燃料フライト」プロジェ
クトに2018年10月から技術協力を開始しました。
本プロジェクトは、JALと日本環境設計株式会社が協力して回収した古着を原料としたバイオジェット燃料を製造するものです。
RITE発 の ベ ン チ ャ ー 企 業 で あ るGreen Earth
Institute株式会社（GEI）は、本プロジェクトの参画
企業として、回収された古着を原料としてイソブタ
ノ ー ル を 生 産 し、 国 際 規 格 で あ るASTM D7566
Annex5に適合したバイオジェット燃料製造を担当します。
RITEが開発したイソブタノール高生産コリネ型細菌
は、このイソブタノール生産におけるキーテクノロ
ジーであり、さらにRITEが独自開発した革新的バイオプロセス「RITE Bioprocess®」と組み合わせ、古着の綿繊維を酵素分解（糖化）して得られた糖を原料としたイソブタノール生産に大きく貢献しています。
本プロジェクトは、ラボレベルから事業レベルへのスケールアップにあたっての様々な難題に直面しながらも、2020年中の、このバイオジェット燃料を使用した日本初のチャーターフライトの運航を目指しています。

開催日 2019年12月12日（木）場 所 COP25 公式イベントスペース
主 催 地球環境産業技術研究機構、米国未来資源研究所

49トピックス 

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

バイオ研究グループ

BioJapan 2019

BioJapan 2019が2019年10月9日〜11日の3日間、パシフィコ横浜において開催されました。BioJapan
2019は今回で21回目の開催となり、2018年に引き続き再生医療Japan 2019 との共同開催でした。国内外から多くの企業、行政関係機関、大学等が参加し、出展社数は974社（前回879社）、来場者数は17,512名（前回
16,309名）と、いずれも過去最大規模になりました。

RITEは、住友ベークライト株式会社と共同で設立したグリーンケミカルズ株式会社（GCC）と共同で展示会に出展しました。
ブースでは、RITE及びGCCの研究内容を説明した
ポスターの展示、非可食バイオマスやバイオ由来の化合物等のサンプルの展示を行いました。
また、サンプルや写真展示では、非可食バイオマス、
RITEバイオプロセス事業化事例であるL－アラニン、
L-バリン、化粧品用エタノール、GCCのグリーンフェ
ノール樹脂成形品等を展示しました。
RITE/GCCのブースには、3日間で120名近い様々
ポスター展示では、RITEのコア技術、参加していな業種の企業、大学、行政の方にお越しいただき、説る国家プロジェクト、事業化の状況、GCCの活動の明に当たったRITE研究員と熱心に質疑を行っていた現状を解説しました。

だきました。バイオ由来の化合物に対する期待の大き【RITE/GCCブースでの展示ポスターの内容】

さを実感した3日間となりました。

①グリーン芳香族化合物の新展開②RITEコア技術：バイオリファイナリー
③NEDO
⑤SIP

多くの方にお越しいただき、誠にありがとうございました。

スマートセルプロジェクト

革新的バイオ素材・高機能品等の機能設計技

術及び生産技術の開発⑥経済産業省

バイオ燃料生産技術の開発（バイオブタノール/バイオ水素）⑦経済産業省 100%グリーンジェット燃料生産技術の開発⑧グリーンケミカルズ株式会社（GCC社）⑧RITEバ イ オ プ ロ セ ス の 事 業 化（Green Earth
Institute株式会社）⑨10万着で飛ばそう!JALバイオジェット燃料フライト

50

トピックス 

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

化学研究グループ

CO2貯留研究グループ

第5回燃焼後回収会議（PCCC-5）

G20に向けたCCUSについての国際円卓会議の開催と提言の発表

RITEは 第5回 燃 焼 後 回 収 会 議（5th Post
Combustion Capture Conference：PCCC-5） を
IEAGHG（IEA Greenhouse Gas R&D
Programme）とともに2019年9月に京都にて開催しました。本会議は、IEAGHGが2年ごとに開催してい る 国 際 学 会 で あ り、 こ れ ま で に ア ブ ダ ビ、 ノ ル
ウェー、カナダ、米国で開催されました。日本開催となった今回は、19か国140名の参加がありました。
口頭発表74件、ポスター発表11件の一般講演は、国内外の専門家による活発な議論の場に、また、基調講演やブース展示は、METIを中心とした国の取組み
や、日本企業の回収技術分野の競争力をアピールする
良い機会になりました。RITEも化学吸収液、固体吸収材、及び分離膜の最新の成果を紹介しました。更に
会議翌日には、関西電力・三菱重工エンジニアリング（大阪市）、および川崎重工業（明石市）のCO2回収試
験プラントの見学が実施されました。
政府関係者や大学・企業関係者のご支援のもと、成功裏に終えることができたこと、厚く御礼申し上げま
す。

２０２０

G20の日本開催が2019年6月に予定されていたことから、それに先立ってCCUSに関する国際円卓会議を開催し、そこでの議論を基にG20に向けた提言を策定して公表しました。
円卓会議は、当機構が経済産業省から委託を受けて、米国のシンクタンクであるC2ESとともに米国ワシントンにおいて2019年2月13日、14日に開催しました。
参加者は、経済産業大臣政務官、米国の上院議員やエネルギー省次官をはじめ、政府、エネルギー・金融両セクターの主要企業、国際機関、NGOなどを代表して11か国から60名以上にのぼりました。会議では、CCUSについて、今後の展望、現状と国際協調の機会、政策のあり方、投資や融資の拡大、国際連携や知識共有の取り組みが議論され、最後に日本開催のG20におけるCCUSの普及加速に向けた国際協力強化のための提言が検討されました。
最終的な提言は2019年3月に公表しました。主な提言は以下の3つでした。
・エネルギー環境大臣会合とサミットの閣僚声明におけるCCUSの重要性とメリットへの言及、CCUSの開催日

2019年9月17日（火）〜19日（木）場所

ホテルグランヴィア京都（京都）主催

IEAGHG、RITE

スポンサー IHI,川崎重工業,東芝,三菱重工エンジニ
ア リ ン グ,CO2CRC,米 国 エ ネ ル ギ ー 省,Southern Company/NCCC
プログラム（主要テーマ）
実証試験、分離技術、モデリング、環境
評価、産業分野適用、コスト評価など普及に向けた行動の呼びかけ
・CCUSに関する共同行動計画の策定と各国の行動計
画へのCCUSの反映
・カーボンリサイクルの推進
G20軽井沢エネルギー・環境大臣会合後に公表された閣僚声明では、CCUSの可能性や投資等の必要性への認識が示され、イノベーションアクションプラン
においても、研究開発および普及の奨励や既存枠組みでの国際協力の強化等が謳われました。また、国別のアクションプランを提出した16か国・地域のうち、日本を含む6か国がCCUSに言及しました。提言は概ね反映されており、当機構も日本開催のG20の成功に微力ながら貢献できたのではないでしょうか。

全体フォトセッション
出典：経済産業省ウェブサイト（https://www.meti.go.jp/pre
ss/2018/02/20190215006/20190215006.html）

51

トピックス 

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

CO2貯留研究グループ

無機膜研究センター

CCSテクニカルワークショップ2020「大規模CO2地中貯留の事業化への取り組み」

未来を拓く無機膜
環境・エネルギー技術シンポジウム

２０２０

CCS事業化のためには、技術面に加えて経済性や本シンポジウムでは“カーボンリサイクル”を主題と社会の理解の醸成、民間企業へのインセンティブなど、して、「水素製造技術」と「CO2分離回収利用技術」

多角的な取り組みが必要となります。

の最新動向や実用化に向けた取り組みについて、大学

CCS分野で世界をリードする米国とノルウェーにおよび企業、一般財団法人の方々に講演いただくととおける帯水層貯留の事業化や石油増進回収（EOR）

もに、無機膜研究センターの最新の研究成果や産業化事業でのCO2有効利用の取り組み、CCSビジネスモ

戦略協議会の取り組みを紹介しました。来場の皆様か

デル等に関連する講演があり、最後に「二酸化炭素地

ら、「CO2分離、メタネーション、無機膜によるメン

中貯留技術研究組合」の最新の研究開発状況について

ブレンリアクター等、要素技術の組み合わせで新たな紹介しました。

イノベーションの可能性を感じることができた。CO2

開催日

2020年1月23日（木）

分離膜の実装に向けた状況、CCUやカーボンリサイ

場

所

虎ノ門ヒルズフォーラム（東京）

クルの可能性について示唆に富んだ内容であった。
」

主催

二酸化炭素地中貯留技術研究組合

等の好評をいただきました。

共国立研究開発法人新エネルギー・
催 経済産業省、
産業技術総合開発機構

参加者数

378名

プログラム
講演1-1

CCUS商用化プロジェクトに向けた大規模開催日

2019年11月7日（木）

場

所

東京大学

主

催

地球環境産業技術研究機構（RITE）

共催 新 エ ネ ル ギ ー・ 産 業 技 術 総 合 開 発 機 構

後援 経済産業省、エネルギー総合工学研究所、新化：ノースダコタ州の取り組み（NEDO）

 ssistant Director of the Integrated
A
Projects Energy & Environmental Research

化学技術推進協会、水素供給利用技術協会、Center, University of North Dakota.

石油エネルギー技術センター、日本ガス協会、John Hamling


講演1-2

講演２

参加者数

Chief Operating of the Officer Red Trail

プログラム

Energy, North Dakota.

・基調講演「エネルギー・環境イノベーションへの期

Dustin Willett

CO2貯留モニタリングからの価値創造

体触媒プロセスと膜応用の可能性」早稲田大学理工

Sally Benson

イリノイ州CarbonSAFEプロジェクト

Illinois.

Steven WhittakerCO2貯留技術とその大規模化への道
Specialist, Reservoir Geoscience, Equinor
ASA Adjunct Professor of the NTNU.

学術院 先進理工学部 応用化学科 教授

関根 泰

・講演②「メタネーション技術の開発とCO2分離回収との統合に関する研究開発」名古屋大学大学院工学研究科 化学システム工学専攻 教授

則永 行庸

・講演③「低炭素社会に向けたPower to Gas・メタ
ネーションの役割」日本エネルギー経済研究所 電力・新エネルギーユニット 新エネルギーグループ
グループマネージャー 研究主幹

柴田 善朗

・講演④「DDR型ゼオライト膜プロセスによるCO2

Philip Ringrose

分離への取り組み」日揮グローバル株式会社 オイ

二酸化炭素地中貯留技術研究組合における

ル＆ガスプロジェクトカンパニー 技術イノベー
ションセンター グループリーダー

安全管理技術開発の取り組み
二酸化炭素地中貯留技術研究組合 技術部長


山地 憲治

Energy, Professor of the Energy ResourcesState Geological Survey, University of

講演５

待と展望」RITE 副理事長・研究所長

・講演①「水素・炭化水素・二酸化炭素に関連した固 irector of the Energy & Minerals, Illinois
D



191名

Co-Director of the Precourt Institute for

University.

講演４

燃料電池実用化推進協議会

Red Trail Energy社のCCSプロジェクト

Engineering Department, Stanford
講演３

伊藤謝恩ホール（東京）

薛自求

近松 伸康

・活動報告「無機膜研究センターの研究成果と今後の計画」RITE 無機膜研究センター長

中尾 真一

52

普及啓発活動 

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

RITEでは研究開発成果の普及や産学官連携の拡大を目的に、シンポジウムや各種媒体を通じて地球環境問題解決に資する最先端の情報を発信しています。
また、主にRITEが立地しているけいはんな地区の小中高生を対象に、地球環境問題に関する環境教育などの啓蒙活動も積極的に実施しています。

シンポジウム開催日

シンポジウムタイトル・概要

関連部署

2019年1月16日

CCSテクニカルワークショップ2019－大規模CO2地中貯留技術の事業化を見据えたリスク評価について－・会
場：虎ノ門ヒルズフォーラム
・主
催：二酸化炭素地中貯留技術研究組合
・参加者数：362名

CO2貯留研究グループ2019年1月18日

第8回革新的CO2膜分離技術シンポジウム－地球温暖化防止に貢献する膜分離技術の最新動向－
・会
場：伊藤謝恩ホール
・主
催：次世代型膜モジュール技術研究組合
・参加者数：179名

化学
研究グループ2019年2月19日

平成30年度ALPS国際シンポジウム－経済成長と長期大幅排出削減の両立に向けた挑戦－・会
場：虎ノ門ヒルズフォーラム
・主
催：RITE
・参加者数：278名

システム
研究グループ2019年3月6日

気候変動の緩和策について考えよう－IPCC1.5℃特別報告書と第6次評価報告書－
・会場：虎ノ門ヒルズフォーラム
・主
催：経済産業省 ・共催：RITE
・参加者数：269名

企画調査
グループ

2019年9月26日

未来社会を支える温暖化対策技術シンポジウム in 関西
・会
場：大阪科学技術センター 大ホール
・主
催：RITE
・参加者数：182名

企画調査
グループ

2018年11月7日

未来を拓く無機膜 環境・エネルギー技術シンポジウム・会
場：伊藤謝恩ホール
・主
催：RITE
・参加者数：191名

無機膜
研究センター2019年12月18日

革新的環境技術シンポジウム2019－脱炭素社会に向けたチャレンジ－・会
場：伊藤謝恩ホール
・主
催：RITE
・参加者数：491名

企画調査
グループ

2020年1月20日

革新的CO2分離回収技術シンポジウム－地球温暖化防止に貢献する固体吸収材及び膜による分離回収技術の最新動向－
化学・会
場：伊藤謝恩ホール
研究グループ・主催：RITE、次世代型膜モジュール技術研究組合
・参加者数：294名

2020年1月23日

CCSテクニカルワークショップ2020－大規模CO2地中貯留の事業化への取り組み－・会
場：虎ノ門ヒルズフォーラム
・主
催：二酸化炭素地中貯留技術研究組合
・参加者数：378名

CO2貯留研究グループ54

普及啓発活動 

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

出展
開催日

出展イベント名・概要

関連部署

2019年9月25日

第1回カーボンリサイクル産学官国際会議・会
場：ホテルニューオータニ
・主
催：経済産業省、国立研究開発法人新エネルギー・
産業技術総合開発機構

バイオ研究グループ、化学研究グループ2019年10月9日〜11日

BioJapan 2019
・会
場：パシフィコ横浜・主催：BioJapan組織委員会、株式会社JTBコミュニケーションデザイン

バイオ研究グループ

プレスリリース
発表日

タイトル

2019年1月11日

平成30年度ALPS国際シンポジウム開催のご案内

2019年2月6日

シンポジウム「気候変動の緩和策について考えよう」開催のご案内

2019年2月13日

米国ワシントンにおける二酸化炭素回収・利用・貯留（CCUS）に関する円卓会議の開催について

2019年3月28日

G20に向けた二酸化炭素回収・利用・貯留（CCUS）の国際協力強化に関する提言について

2019年7月2日

未来社会を支える温暖化対策技術シンポジウム in 関西 開催のご案内

2019年9月12日「未来を拓く無機膜

2019年10月23日

革新的CO2分離回収技術シンポジウム開催について

2019年10月28日

革新的環境技術シンポジウム2019開催のご案内

2019年12月3日

CCSテクニカルワークショップ2020開催について

2019年12月23日

IPCCシンポジウム開催のご案内「今、実施すべき気候変動の緩和対策」

環境・エネルギー技術シンポジウム」の開催

環境教育
実施日

来訪者・イベント名

人数◆学校の校外学習（見学）・企業研修の受け入れ
1月21日
1月31日
4月19日
5月30日
6月21日
7月12日
7月31日
8月 7日
8月21日
9月19日
10月 2日
10月11日
11月15日

精華町立精華南中学校
木津川市立木津川台小学校
株式会社トキワ
奈良県立青翔高等学校
立命館高等学校
帝塚山学園帝塚山中学校
京都府立西舞鶴高等学校
奈良県下SSH連携校生徒
西大和学園中学校
奈良学園登美ヶ丘中学校
島根県立出雲高等学校
島根県立益田高等学校
精華町立精華西中学校

4
31
63
39
24
23
6
16
24
15
40
20
6

◆小学生向けワークショップの開催
7～8月に5回

将来のエネルギーについて考える工作・実験

102

けいはんな科学体験フェスティバル2019−◆イベント出展
1月26日

55

2019年発表論文一覧 

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

役員
原著論文
タイトル
1

Towards net zero CO2 emissions without relying on
massive carbon dioxide removal

研究者

掲載先

Sustainability Science, Vol.14, pp.1739–
Y. Kaya, M. Yamaguchi, O. Geden
1743, 2019

解説／総説文
タイトル

研究者

掲載先

1

再生可能エネルギー主力電源化への取組

山地憲治

エネルギー・資源、2019年1月号、pp.17-182

エネルギー教育の課題と展望

山地憲治

学術の動向、2019年2月号、pp.93-95

3

再エネ主力電源化の課題と展望

山地憲治

省エネルギー、2019年9月号、pp.26-29

4エネルギー大転換期の展望と課題

山地憲治

Re、2019年10月号、pp.20-29

口頭発表（国内学会）
タイトル
1

IPCCの将来のあり方と気候変動対策のパラダイムシ
フト

研究者

掲載先
環境経済・政策学会2019年大会、2019年9月
28日

山口光恒

システム研究グループ
原著論文
タイトル
1

研究者

気候変動による世界主要都市の高温日・多雨日リスク変
林礼美, 紀伊雅敦
化の分析
Masahiro Sugiyama, Shinichiro
Fujimori, Kenichi Wada, Seiya
Endo, Yasumasa Fujii, Ryoichi
Komiyama, Etsushi Kato, Atushi
Kurosawa, Yuhji Matsuo, Ken
Oshiro, Fuminori Sano, Hiroto
Shiraki2

Japan's long-term climate mitigation policy: Multimodel assessment and sectoral challenges

3

A model-based analysis on energy systems transition
K. Gi, F. Sano, A. Hayashi, K.
for climate change mitigation and ambient particulate
Akimotomatter 2.5 concentration reduction

掲載先
土木学会論文集D3 (土木計画学)、Vol.74、
No.5、I_379-I_387、2019年1月10日

Energy, Jan. 15, 2019

Mitigation and Adaptation Strategies for
Global Change, Volume 24, Issue 2, pp.
181-204, Feb. 1, 20194

The role of methane in future climate strategies:
mitigation potentials and climate impacts

H. Mathijs, D. van Vuuren, B. L.
Bodirsky, J. Chateau, O. D.Lasserve, L. Drouet, O. Fricko, S.
Fujimori, D. Gernaat, T. Hanaoka,
J. Hilaire, K. Keramidas, G.
Luderer, M. C. Moura, F. Sano, S.
Smith, K. Wada

5

Taking some heat off the NDCs ？ The limited
potential of additional short-lived climate forcers'
mitigation

H. Mathijs, O. Fricko, J. Hilaire, D.
van Vuuren, L. Drouet, O.
D.-Lasserve, S. Fujimori, K.
Climatic Change, June 17, 2019
Keramidas, Z. Klimont, G. Luderer,
L. A. Reis, K. Riahi, F. Sano, S.
Smith

6

Mid-century emission pathways in Japan associatedwith the global 2℃ goal: national and global models'assessments based on carbon budgets

K. Oshiro, K. Gi, S. Fujimori, H. L.
van Soest, C. Bertram, J.
Despres, T. Masui, P. Rochedo,
M. Roelfsema, Z. Vrontisi

Climatic Change, July 20, 20197

核融合開発ロードマップを反映した世界エネルギーシ
ステムモデルによる日本の長期エネルギーシステム分析

魏啓為、佐野史典、秋元圭吾、日渡良爾、飛田健次

エネルギー・資源学会論文誌、Vol. 40、Issue
5P. 170-179、2019年9月10日

Climatic Change, May 24, 2019

解説／総説文
タイトル

研究者

掲載先

1 「パリ協定下におけるCCS・CCU技術の意義と課題」

秋元圭吾

日本機械学会誌 2月号、2019年2月

2IPCC 1.5℃特別報告書概要と含意

秋元圭吾、魏啓為エネルギー・資源 2019年７月号（エネルギー・
資源学会会誌）、2019年7月1日

3

温暖化対策とエネルギー展望：国内外の動向を踏まえた企業の対応の方向性

秋元圭吾

月刊「環境管理」2019年10月号、2019年10月

口頭発表（国内学会）
タイトル

研究者

発表先

1

日本の移動需要：再構成による現況構造の分析と将来シナリオの試算

魏啓為、佐野史典、秋元圭吾

第35回エネルギーシステム・経済・環境コン
ファレンス、2019年1月29日

2

消費ベースCO2排出量の推計に基づく, 経済とCO2排出量のデカップリングに関する分析

本間隆嗣、小田潤一郎、陳姝凝、
秋元圭吾

第35回エネルギーシステム・経済・環境コン
ファレンス、2019年1月29日

3

世界温暖化対策評価モデルによる石油関連製品の連産を考慮した温暖化対策の評価

金星春夫、佐野史典、秋元圭吾、
長島美由紀

第35回エネルギーシステム・経済・環境コン
ファレンス、2019年1月29日

4

気候変動問題に対する金融セクターの役割：ダイベス
トメントの効果と課題の考察

長島美由紀、秋元圭吾、佐野史典

第35回エネルギーシステム・経済・環境コン
ファレンス、2019年1月29日

56

2019年発表論文一覧 

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

システム研究グループ
タイトル

研究者

発表先

5

中国のCO2排出動向：景気変動と産業構造変化の影響
分析

王楠、秋元圭吾

第35回エネルギーシステム・経済・環境コン
ファレンス、2019年1月29日

6中長期温暖化対策としての天然ガスの貢献に関する分析永田敬博、佐野史典、本間隆嗣、
秋元圭吾

第35回エネルギーシステム・経済・環境コン
ファレンス、2019年1月29日

7

日本の核融合エネルギー開発シナリオの分析

魏啓為、佐野史典、秋元圭吾、日渡良爾、飛田健次

第35回エネルギーシステム・経済・環境コン
ファレンス、2019年1月30日

8

日本の主要素材産業部門のエネルギー原単位に関する分析

小田潤一郎、本間隆嗣、秋元圭吾

第35回エネルギーシステム・経済・環境コン
ファレンス、2019年1月30日

9

電力自由化市場における電力価格のボラティリティと地球温暖化政策への影響分析

中野優子、小田潤一郎、佐野史典、 第35回エネルギーシステム・経済・環境コン
秋元圭吾
ファレンス、2019年1月30日

10

情報技術等の進展を踏まえた食料需給プロセス全体におけるGHG排出削減機会の検討

林礼美、本間隆嗣、佐野史典、中村直樹、秋元圭吾

第35回エネルギーシステム・経済・環境コン
ファレンス、2019年1月30日

11

CO2 直接空気回収（DAC）による温暖化影響被害のリスク管理に関する分析

有野洋輔、秋元圭吾、佐野史典、
中村直樹

第35回エネルギーシステム・経済・環境コン
ファレンス、2019年1月30日

12

気候変動対策技術のニーズと支援の状況

和田謙一

第35回エネルギーシステム・経済・環境コン
ファレンス、2019年1月30日

13

シェアリングエコノミーの進展を考慮した社会経済シ
ナリオの下での温暖化対策の評価

佐野史典、秋元圭吾、魏啓為

第35回エネルギーシステム・経済・環境コン
ファレンス、2019年1月30日

14

投資の主観的割引率とそのモデル分析への反映

秋元圭吾、長島美由紀、佐野史典

第35回エネルギーシステム・経済・環境コン
ファレンス、2019年1月30日

15

CCS技術普及策の再考：世界30年間技術実証プロジェ
王楠、秋元圭吾
クトの経験を踏まえてエネルギー・資源学会研究発表会、2019年8月6日

16

情報技術進展によるシェアリングエコノミー誘発にともなるエネルギー・温暖化対策の総合的な分析

秋元圭吾、佐野史典、魏啓為、小田潤一郎、永田敬博、金星春夫

エネルギー・資源学会研究発表会、2019年8月6日

17

多様なエネルギーモデルにおける旅客需要の推計方法の整理

魏啓為、秋元圭吾

第38回エネルギー・資源学会研究発表会、2019年8月6日

18

気候変動対応を踏まえた長期のエネルギー政策の動向

秋元圭吾

日本エネルギー学会大会、2019年8月8日

魏啓為「2050年に向けた日本のエネルギー需給」研究委員会シンポジウム「温室効果ガス低減に向けた長期発展戦略の策定のための情報と視点の整理と方法論」、2019年8月21日

19

旅客交通部門の長期シナリオ分析に向けたエネルギーモデル

口頭発表（国際学会）
タイトル

研究者

発表先

1

The strategy of delivering CCS projects: Lessons
f r o m t h r e e - d e c a d e p i l o t a n d d e m o n s t r a t i o n N. Wang, K. Akimotoexperience

MIT Applied Energy Symposium 2019, May
24, 2019, USA

2

Analysis of Energy Intensity of Basic Materials
J. Oda, K. Akimoto
Industry in Japan

42nd IAEE International Conference, June 1,
2019, Canada

3

Bottom-up development of service demand scenarios
by consideration of heterogeneous actors andtransparent reflection of a narrative of future K. Gi, F. Sano, K. Akimotosocioeconomic change: A case study of passenger
travel demand in Japan

38th International Energy Workshop, June 5,
2019, France

4

Evaluations on consumption-based CO2 emissions in
T. Homma
EuropeThe 16th IAEE European Conference, Aug.
27, 2019, Slovenia

5

Current policies and issues, and strategies in theK. Akimoto
future on energy and climate change response

10th International Symposium of Advanced
Energy Science: Beyond the Decade of Zero
Emission Energy, Sep. 4, 2019, Japan

6

Development of energy demand scenarios taking
sharing economy evolution into account based on 秋元圭吾、佐野史典、小田潤一郎、 Scenarios Forum2019, March 11-13, 2019,
SSPs and its alleviating effect on emissions 魏啓為、金星春夫、永田敬博
USA
reductions efforts

7

Conditions and mechanism behind co-benefits of
K. Gi, F. Sano, A. Hayashi,
CO 2 emissions reduction and ambient PM2.5
K. Akimoto
concentration reduction in China and India

8

K. Oshiro, S. Fujimori, K. Gi,
Japan's emission pathways in the context of the 2℃
H. van Soest, C. Bertram,
Twelfth Annual Meeting of the IAMC, Dec. 3,
goals and their implications for the mid-century
J. Després, T. Masui, P. Rochedo, 2019, Japan
strategy
M. Roelfsema, Z. Vrontisi

Twelfth Annual Meeting of the IAMC, Dec. 2,
2019, Japan

書籍, その他発表等
タイトル

研究者

掲載先/発表先ほか

1

第５次エネルギー基本計画について

秋元圭吾

電源地域振興担当者講習会、2019年1月11日

2

気候変動緩和策に関する研究の現状

佐野史典

統合C/D～SI-CAT研究交流会、2019年1月15日

3「第5章「持続可能な発展, 貧困根絶, 不衡平の低減との
魏啓為
関係」
」

エネルギー・資源学会 平成30年度エネルギー
特別講座「IPCC1.5℃特別報告書について」、
2019年1月18日

57

2019年発表論文一覧 

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

システム研究グループ
タイトル

研究者

掲載先/発表先ほか

4

第５次エネルギー基本計画について

秋元圭吾

電気事業低炭素社会協議会勉強会、2019年1月23日

5エネルギー基本計画における2030年度電力需給構造
の見直し

秋元圭吾

シンビオ社会研究会、2019年1月28日

6"Analysis of the role of CCS in long-term CO2
emission reduction by integrated assessment model"

小田潤一郎

I2CNER国際ワークショップ触媒的物質変換
研究部門&CO2分離・転換研究部門、2019年2月1日

7Opportunities for achieving low energy demandsociety through innovations, the quantitative analyses
秋元圭吾
of their impact on climate change mitigation, andfuture issues to be tackled

Energy Transitions Working Group (ETWG)
Meeting for G20 Ministerial Meeting on
Energy Transitions and Global Environmentfor Sustainable Growth, Feb. 12, 20198

エネルギーと気候変動関連の状況分析と今後の対応の
秋元圭吾
あり方

参議院資源エネルギーに関する調査会、2019
年2月13日9

製品, サービス, 社会システムのイノベーションと温暖秋元圭吾
化対策への影響

ALPS国際シンポジウム、2019年2月19日

10

多様化する電源のシステムコスト評価 ―隠れたコス秋元圭吾
トと政策的課題―

日本動力協会 第26回パワートーク、2019年2
月21日

11

1.5℃排出経路および緩和費用と低エネルギー需要社
秋元圭吾
会実現のインパクト

IPCCシンポジウム、2019年3月6日

12

進む地球温暖化とエネルギー問題

秋元圭吾

エネルギー講演会（北陸原子力懇談会）、
2019年3月19日

13「再生可能エネルギー利用の状況, および, 地球温暖化問題への取り組み」

秋元圭吾

書籍「原子力のいまと明日」、丸善出版、
2019年3月20日

14

技術メカニズムの活動状況と展望

和田謙一

TECUSE研究会、2019年4月17日

15

IPCC報告書の読み方：意図せざるバイアス

秋元圭吾

国際環境経済研究所 WEB、2019年4月19日

16

エネルギー・温暖化対策の現状と大幅なCO2排出削減
秋元圭吾に向けた道筋

名古屋商工会議所 名商ecoクラブ 講演会、2019年4月24日

17気候変動を取り巻く状況とエネルギー・温暖化対策のあり方・課題秋元圭吾

第29回エネルギーシンポジウム（三労連中国
地方環境・エネルギー研究会議（事務局：中国電力労組））、2019年6月1日

18

IoT, AI技術進展による低エネルギー需要社会実現によるパリ協定長期目標へのインパクト秋元圭吾

日本学術会議公開シンポジウム「長期の温室効果ガス大幅排出削減に向けたイノベーションの役割と課題」、2019年6月6日

19

シェアリング経済誘発の温暖化対策効果

秋元圭吾

グリーンフォーラム２１、2019年6月27日

20

進む地球温暖化とエネルギー問題～複雑化する経済・秋元圭吾
政治の中での解決策

横浜電子情報工学会年次総会、2019年7月13日

21

パリ協定の下での2050年に向けた世界のエネルギー
秋元圭吾
システムの見通し

自動車技術会 第9回大気環境技術・評価部門
委員会、2019年9月25日

22

長期脱炭素化に向けたエネルギーシステムのあり方
秋元圭吾－電気と水素の役割－

未来社会を支える温暖化対策技術シンポジウ
ム in 関西、2019年9月26日

23

地球温暖化対応の状況を踏まえた核融合エネルギーの
秋元圭吾
経済性評価

文部科学省 核融合科学技術委員会、2019年
10月8日

24

Impacts of IT and AI on Energy Consumption and
CO2 Emission Reductions

ICEF, 6th Annual Meeting, Oct. 10, 201925

気候変動分析ー統合コスト最小化分析の課題とその対
秋元圭吾
応ー：コメント

日本エネルギー経済研究所 定例研究報告会、
2019年10月15日

26

パリ協定達成に向けた日本の長期戦略

九州エネルギー問題懇談会（九州経済連合会）
2019年エネルギー講演会、2019年10月25日

27

持続可能な発展をめざして：気候変動の長期ビジョン
秋元圭吾と現実制約を踏まえた短中期の行動

鉄鋼工学アドバンストセミナー、2019年10
月28日

28

パリ協定長期目標における温室効果ガスの排出削減

秋元圭吾

日本原子力学会 第13回YGN若手勉強会「脱炭素化、イノベーション、原子力の役割」、
2019年11月1日

29

技術革新による好循環カギ

秋元圭吾

日本経済新聞「経済教室」、2019年11月7日

30

地球温暖化とエネルギー

秋元圭吾

異常気象と環境問題を楽しく学ぶセミナー（日本原子力文化財団主催）、2019年11月9日

31

Opportunities and Challenges, and Impacts of Low
秋元圭吾
Energy Demand Society

Joint IIASA-RITE International Workshop:
Towards Improved Understanding, Concepts,
Policies and Models of Energy Demand, Nov.
11, 2019

32

Preliminary Modeling Analyses on Global Impacts of
魏啓為
Sharing Mobility Beyond Transportation Sector

Joint IIASA-RITE International Workshop:
Towards Improved Understanding, Concepts,
Policies and Models of Energy Demand, Nov.
13, 2019

秋元圭吾

秋元圭吾

58

2019年発表論文一覧 

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

システム研究グループ
タイトル

研究者

掲載先/発表先ほか

33

Evaluations on International Competitiveness of
NDCs and the Implications of Long-term Deep 秋元圭吾
Emission Reductions

COP25 Japan Pavilion side event, Dec. 11,
2019, Spain

34

Evaluations on International Competitiveness of
NDCs and the Role of Technological and Social 秋元圭吾
Innovations toward the Paris Long-term Goals

COP25 UNFCCC official side event, Dec.
12, 2019, Spain35

脱炭素社会に向けたエネルギーシステムの変遷の評価

革新的環境技術シンポジウム、2019年12月
18日

秋元圭吾

バイオ研究グループ
原著論文
タイトル

研究者

1

Enhanced production of D-lactate from mixed sugars
in Corynebacterium glutamicum by overexpression of
glycolytic genes encoding phosphofructokinase andtriosephosphate isomerase

掲載先

Y. Tsuge, N. Kato, S. Yamamoto,
M. Suda, M. Inui

Journal of Bioscience and Bioengineering,
Vol.127, pp.288-293, 20192

Introduction of glyoxylate bypass increases hydrogengas yield from acetate and L-glutamate in
Rhodobacter sphaeroides

T. Shimizu, H. Teramoto, M. Inui

Applied and Environmental Microbiology,
Vol.85, e01873-18, 20193

Carbohydrate-binding property of a cell wall integrity
and stress response component (WSC) domain of an
alcohol oxidase from the rice blast pathogen
Pyricularia oryzae

S. Oide, Y. Tanaka, A. Watanabe, Enzyme and Microbial Technology, Vol.125,
M. Inui
pp.13-20, 20194

Metabolic engineering of Corynebacterium
glutamicum for hyperproduction of polymer-grade
L- and D-lactic acid

Y. Tsuge, N. Kato, S. Yamamoto,
M. Suda, T. Jojima, M. Inui

Applied Microbiology and Biotechnology,
Vol.103, pp.3381-3391, 20195炭素循環社会の実現を目指したバイオリファイナリー
技術の開発

豊田晃一、乾環境技術、Vol.562、pp.141-145、2019

6

Bioenergy and Biorefinery

S.O. Han, M. Inui, Y.S. Jin

Biotechnology Journal, Vol.14, e1900160,
20197

バイオプロセスによる芳香族化合物生産技術の開発

北出幸広、乾プラスチックス、Vol.107、pp.20-23、20198

Engineering the transcriptional activator NifA for theconstruction of Rhodobacter sphaeroides strains that
produce hydrogen gas constitutively

T. Shimizu, H. Teramoto, M. Inui

Applied Microbiology and Biotechnology,
Vol.103, pp.9739-9749, 20199バイオ芳香族化合物の高生産技術の開発

北出幸広、乾接着の技術、Vol.136、pp.22-26、201910

Isobutanol production in Corynebacterium
glutamicum: suppressed succinate by-production by
pckA inactivation and enhanced productivity via the
Entner–Doudoroff pathway

S. Hasegawa, T. Jojima, M. Suda,
Metabolic Engineering, (in press)
M. Inui

将行

将行

将行

口頭発表（国内学会）
タイトル

研究者

発表先

1

Rhodobacter sphaeroidesにおけるnifA改変および炭酸固定経路遮断による酢酸からの水素収率の向上

清水哲、寺本陽彦、乾将行

日本農芸化学会2019年度大会、2019年3月
24-27日2

コリネ型細菌におけるRNase IIIの発現制御解析

澤誠人、田中裕也、乾将行

日本農芸化学会2019年度大会、2019年3月
24-27日3

コリネ型細菌におけるCRISPR‐Cas9システムを使っ 小 澤 輝、 久 保 田 健、 須 田 雅 子、 日本農芸化学会2019年度大会、2019年3月
た物質生産株構築のためのゲノム編集法の開発
乾 将行
24-27日4コリネ型細菌における転写因子AnsRによるアスパラ 菅谷理貴、豊田晃一、須田雅子、 日本農芸化学会2019年度大会、2019年3月
ギン代謝オペロンの発現制御機構の解析
平賀和三、乾 将行
24-27日5コリネ型細菌におけるECFシグマ因子SigEのレギュロ
豊田晃一、乾ン同定

将行

第71回日本生物工学会大会、2019年9月
16-18日

口頭発表（国際学会）
タイトル

研究者

発表先

1

Identification of the regulon of the ECF sigma factor
SigE in Corynebacterium glutamicum

Koichi Toyoda, Masayuki Inui

FEMS2019 8th Congress of European
microbiologists, Jul. 7-11, 20192

The regulon of the ECF sigma factor SigE in
Corynebacterium glutamicum

Koichi Toyoda, Masayuki Inui

14th international symposium on the genetics
of industrial microorganisms (GIM2019), Sep.
8-11, 2019

書籍、その他発表等
タイトル

研究者

掲載先/発表先ほか

1

炭素循環社会の実現を目指したグリーンバイオプロセ
乾
スの開発

将行

日本生物工学会「第6回SBJシンポジウム」、
2019年5月24日

2

バイオエコノミーの実現を目指したグリーンバイオプ
乾
ロセスの開発将行

高分子学会19-2 ポリマーフロンティア21、2019年6月11日

592019年発表論文一覧 

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

バイオ研究グループ
タイトル

研究者

掲載先/発表先ほか

3

100％グリーンジェット燃料生産の研究開発

乾将行

第71回日本生物工学会大会シンポジウム「日本におけるバイオジェット燃料生産技術の最先端」、2019年9月18日

4

持続可能な社会の実現を目指したバイオリファイナ
リー生産技術の開発

乾将行

未来社会を支える温暖化対策技術シンポジウ
ム in 関西、2019年9月26日

5

The emerging green bioprocess technology to attain
Masayuki Inuia carbon-free society

Innovation for Cool Earth Forum (ICEF) 6th
Annual Meeting, Oct. 9, 20196

持続可能な社会の実現を目指したバイオリファイナ
久保田健
リー生産技術の開発

BioJpan 2019出展者プレゼン、2019年10月
10日

7

バイオ化学品製造の技術開発状況と今後の展望

乾将行

蔵前工業会「バイオマスセミナー」、2019年
10月18日8

脱炭素社会の実現を目指したバイオリファイナリー生
乾産技術の開発将行

石油学会「新エネルギー部会 次世代バイオ燃料分科会」勉強会、2019年11月21日

9

脱炭素社会の実現を目指したグリーンバイオプロセス
乾
の開発

将行

革新的環境技術シンポジウム2019、2019年
12月18日10

特集

11

明日の空へ SDGs－JALの取り組み－／第73回
イオジェットで空を飛ぶ

12

第6回SBJシンポジウム報告

バイオジェットで空を飛ぶ!!
バ―

明日の翼（日本航空株式会社 社外報）
、Spring
2019年―

SKYWARD（日本航空株式会社 機内誌）、
2019年5月号―

生物工学会誌2019、Vol.97、第8号

化学研究グループ
原著論文
タイトル

研究者

掲載先

1

Development of high-performance polymer
membranes for CO2 separation by combining
functionalities of polyvinyl alcohol (PVA) and sodium
polyacrylate (PAANa)

Fuminori Ito, Yuriko Nishiyama,
Journal of Polymer Research Vol.26, 106
Shuhong Duan, Hidetaka Yamada (2019)2

Ab Initio Study of CO2 Capture Mechanisus in
Aqueous 2-Amino-2-methyl-1-propanol:Electronic
and Steric Effects of Methyl Substituents on thestability of Carbamate

Hidetaka Yamada, Firoz A.
Chowdhury, Shin Yamamoto,Kazuya Goto

Industrial & Engineering Chmistry Research
Vol.58 Issue8 pp. 3549-3554, 20193

Oxidative Degradation of TetraethylenepentamineImpregnated Silica Sorbents for CO2 Capture

Quyen T. Vu, Hidetaka Yamada,Katsunori Yogo

Energy & Fuels Vol.33 Issue4 pp. 33703379, 20194

Preparation of Biodegradable Polymer Nanospheres
Containing Manganese Porphyrin (Mn-Porphyrin)

Fuminori Ito, Hidetaka Yamada,Kiyoshi Kanamura, Hiroyoshi
Kawakami

Journal of Inorganic and Organometallic
Polymers and Materials Vol.29, 3, pp
1010–1018, 20195Enhancement Mechanism of the CO2 Adsorption–
Desorption Efficiency of Silica-Supported
Tetraethylenepentamine by Chemical Modification of
Amino Groups

Hidetaka Yamada, Firoz A.
Chowdhury, Junpei Fujiki,
Katsunori Yogo

ACS Sustainable Chemistry & Engineering
Vol.7 Issue10 pp. 9062-9726 May 20, 20196

Bottom-Up Synthesis of Defect-Free Mixed-Matrix
Nobuhiko Hosono, Wenbo Guo,
Membranes by Using Polymer-Grafted Metal–Organic Kenichiro Omoto, Hidetaka
Polyhedra
Yamada, Susumu Kitagawa

Chemistry Letters Vol.48 No.6 pp. 597–600,
2019

7

Water adsorption on nitrogen-doped carbons foradsorption heat pump/desiccant cooling:
Experimental and density functional theory
calculation studies

Applied Surface Science, Vol. 492, 30
October 2019, pp. 776-784

8Examination of selection and combination ofwater-absorbing agent to blend with polyvinyl alcohol Fuminori Ito, Yuriko Nishiyama,
Macromolecular Research (online) Nov. 22,(PVA) in preparing CO2 separation membrane with
Shuhong Duan, Hidetaka Yamada 2019high performance

9

Effect of Carbonic Anhydrase on CO2 Separation
Performance of Thin Poly(amidoamine) Dendrimer/
Poly(ethylene glycol) Hybrid Membranes

Junpei Fujiki, Katsunori Yogo

Shuhong Duan, Teruhiko Kai,
Shin-ichi Nakao

Membranes 9(12), 167, 2019

解説／総説文
タイトル

研究者

掲載先

1

固体吸収材による省エネルギーCO2回収

山田秀尚, 余語克則

高分子Vol.68 No.5 pp.222-223, 20192

313Kにおけるブチルエタノールアミン水溶液およびメチルジエタノールアミン水溶液のCO2吸収に伴う電気伝導度の変化山田秀尚

分析化学68巻 9号 p.647-655, 20193

CO2回収用アミン溶液の反応とその圧力依存性

山田秀尚

高圧力の科学と技術2019年29巻3号 p.199205

60

2019年発表論文一覧 

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

化学研究グループ
口頭発表（国内学会）
タイトル

研究者

発表先

1

新しい膜分離技術の開発と応用

中尾真一

第28回日本MRS年次大会
2018年12月18日- 20日

2

テトラメチルジアミノアルカン-水-CO2系の液液相分離機構に関する研究

山田秀尚, 沼口遼平, Firoz A.
Chowdhury, 山本信, 後藤和也, 松崎洋市

化学工学会第84年会
2019年3月13日-15日

3

理論計算と反応速度論によるピペラジンーCO2系の濃度及びｐH追跡山口徹, 山田秀尚, 眞田昭平, 堀憲
次

化学工学会第84年会
2019年3月13日-15日

4

地球温暖化対策技術開発におけるミクロとマクロの分
子科学

山田秀尚

分離技術会年会20192019年5月24日-25日

5

アミン担持吸着剤の合成条件とCO2吸着性能の評価

園田幸樹, 木下朋大, 余語克則

第33回日本吸着学会研究発表会
2019年11月14-15日

口頭発表（国際学会）
タイトル

研究者

発表先

1

Experimental and DFT Calculation Studies on Water
Vapor Adsorption on Nitrogen-Doped Carbons

Junpei Fujiki, Katsunori Yogo

FOA2019（13th International Conference on
Fundamentals of Adsorption）, May 26-31,
2019

2

Development of Amine-based Solvents for CO2
Capture from Blast Furnace Gas

Kazuya Goto, Firoz. A.
Chowdhury, Hidetaka Yamada,Shin Yamamoto, Yoichi
Matsuzaki, Masami Onoda

World Hydrogen Technologies
Convention(WHTC)2019, Tokyo, Japan, Jun.
2-7, 20193

Simulation of Amine-Based CO2 Capture Using
Transtion State Theory

Hidetaka Yamada

17th International Conference on Carbon
Dioxide Utilization - ICCDU 2019, Aachen,
Germany, Jun. 23-27, 20194

Effect of Membrane Thickness and Carbonic
Anhydrase on CO2 Separation Properties ofPoly(amidoamine) Dendrimer/Poly(ethylene glycol)
Hybrid Membranes

Shuhong Duan, Teruhiko Kai,
Shin-ichi Nakao

The 12th Conference of the AseanianMembrane Society (AMS 12), Jeju,
KoreaJuly 2-5, 2019

5

Development of CO2 Molecular Gate Membranes for
CO2 Capture

Teruhiko Kai

The 12th Conference of the AseanianMembrane Society (AMS 12), Jeju,
KoreaJuly 2-5, 20196

CO2 Separation and Capture System with Polyamine- Shin Yamamoto, Hidetaka
Supported Solid Absorbent
Yamada, Katsunori Yogo

7

Molecular Mechanism of Liquid-Liquid Phase
Separation in the Amine-CO2-H2O System

Hidetaka Yamada, Ryohei
Numaguchi, Firoz A. Chowdhury,
Shin Yamamoto, Yoichi
Matsuzaki, Kazuya Goto

5TH POST COMBUSTION CAPTURE
CONFERENCE (PCCC5), Kyoto, Japan,
Sep. 17-19, 20198

Development of CO2 Capture Technology with Solid
Sorbent Utilizing Low-Temperature Steam: Progressin Bench-Scale Demonstration

Shohei Nishibe, Katsuhiro
Yoshizawa, Okumura Takeshi,
Ryohei Numaguchi, Kazuo
Tanaka, Hidetada Yamada, ShinYamamoto, Tomohiro Kinosita,
Katsunori Yogo

5TH POST COMBUSTION CAPTURE
CONFERENCE (PCCC5), Kyoto, Japan,
Sep. 17-19, 2019

9

Oxidative Degradation of Polyamine-Containing CO2
Adsorbents

Quyen T. Vu, Hidetaka Yamada,Katsunori Yogo

5TH POST COMBUSTION CAPTURE
CONFERENCE (PCCC5), Kyoto, Japan,
Sep. 17-19, 201910

Firoz A. Chowdhury, Kazuya
Development of amine-based non-aqueous absorbent
Goto, Hidetaka Yamada, Shinfor post-combustion CO2 capture
Yamamoto, Yoichi Matsuzaki

5TH POST COMBUSTION CAPTURE
CONFERENCE (PCCC5), Kyoto, Japan,
Sep. 17-19, 201911

Development of CO2 Molecular Gate Membranes forpost-combustion and pre-combustion

Teruhiko Kai, Shuhong Duan,
Shin-ichi Nakao

5TH POST COMBUSTION CAPTURE
CONFERENCE (PCCC5), Kyoto, Japan,
Sep. 17-19, 201912

Advanced CO2 Capture Technologies in RITE
Chemical Research GroupShin-ichi Nakao

5TH POST COMBUSTION CAPTURE
CONFERENCE (PCCC5), Kyoto, Japan,
Sep. 17-19, 2019

5TH POST COMBUSTION CAPTURE
CONFERENCE (PCCC5), Kyoto, Japan ,Sep. 17-19, 2019

書籍、その他発表等
タイトル

研究者
克則

掲載先/発表先ほか
活性炭技術研究会 第166回講演会
大阪産業技術研究所 森ノ宮センター2019年
3月19日

1

二酸化炭素分離回収技術開発の動向

余語

2

CO2回収技術の最新動向

山田秀尚

3

Shin-ichi Nakao, Katsunori Yogo,
Advanced CO 2 capture Technologies: Absorption,
Kazuya Goto, Teruhiko Kai,
Adsorption, and Membrane Separaton Methods
Hidetaka Yamada

SpringerBriefs in EnergyISBN 978-3-030-18858-0
2019年5月7日発行

4二酸化炭素の分離・回収技術開発の動向とRITEの研究
余語克則
開発

日本機械工業連合会 第101回環境配慮事例
研究会、RITE京都本部、2019年5月14日

新化学技術推進協会（JACI) 『CO2固定化・有効利用』 エネルギー分科会講演会 東京
2019年3月20日

612019年発表論文一覧 

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

化学研究グループタイトル

研究者

掲載先/発表先ほか

5

Development of CO2 Capture

Kazuya Goto

CEM10/MI-4 Innovation Showcase,Vancouver Canada, May 28–29, 2019

6

RITE Solid Sorbent for Energy-Saving CO2 Capture

Kazuya Goto

CEM10/MI-4 Innovation Showcase,Vancouver Canada, May 28–29, 20197

Development of CO2 Molecular Gate Membrane for
IGCC with CO2 Capture

Kazuya Goto

CEM10/MI-4 Innovation Showcase,Vancouver Canada, May 28–29, 20198

「NEDOのCCUSに係る取組について」-CO2分離回収技術-

余語

気候変動・災害対策Biz 2019 (第1回 環境・
再エネ・レジリエンス展) 東京ビッグサイト
2019年12月4日-6日

克則

CO2 貯留研究グループ
原著論文
タイトル

研究者

掲載先

1

Fiber optic sensing for geomechanical monitoring:(1)-Distributed strain measurements of two
sandstones under hydrostatic confining and porepressure conditions

Ziqiu Xue, Ji-Quan Shi, Yoshiaki
Yamauchi, Sevket Durucan

Applied Sciences、8, 11, 2103, 2018,https://doi.org/10.3390/app8112103

2

Fiber optic sensing for geomechanical Monitoring:(2)- Distributed strain measurements at a pumping
test and geomechanical modeling of deformation ofreservoir rocks

Xinglin Lei, Ziqiu Xue, Tsutomu
HashimotoApplied Sciences, 9, 3, 417, 2019, https://doi.org/10.3390/app9030417

3

Shear-induced permeability reduction and shear-zone 木村 匠、金子広明、野田翔兵、
development of sand under high vertical stress伊藤拓馬、皆川秀紀

Engineering Geology, 238, 86–98, 20184

Depressurization and electrical heating of methane
hydrate sediment for gas production: Laboratoryscale experiments

皆川秀紀、伊藤拓馬、木村 匠、
金子広明、野田翔兵、天満則夫

Journal of Natural Gas Science andEngineering 50, 147-156, 2018

5

Gas-Tight pH Measurements to Assess an Effect of
CO2 on Groundwater

Saeko Mito, Ziqiu Xue, Bracken
Wimmer, Abbas Iranmanesh,
Hongbo Shao, Randall Locke II,
Sallie Greenberg

SSRN (https://ssrn.com/
abstract=3366313), 20196

Field Measurement Using Distributed Fiber-Optic
Sensing Technology and Numerical Simulation ofGeomechanical Deformation Caused by CO2
Injection

Yankun Sun, Ziqiu Xue, Yi Zhang, SSRN (https://ssrn.com/
Tsutomu Hashimoto, Hyuck Park abstract=3365651), 20197

A Preliminary Experiment on the Detection of
Bubbles in the Sea with Side-Scan Sonar

Uchimoto, Keisuke and
SSRN (https://ssrn.com/
Nishimura, Makoto and Xue, Ziqiu
abstract=3365765), 2019and Watanabe, Yuji

8

Micro-seismic monitoring data analysis system based Luchen Wang, Tetsuma Toshioka,
SSRN (https://ssrn.com/
on sequentially discounting autoregressive and its
Takahiro Nakajima, Akira Narita,
abstract=3366201), 2019
application to offshore CO2 storage safety operation
Ziqiu Xue

9

Advanced well log analyses using image data at the
Nagaoka CO2 injection site

Takahiro Nakajima, Ziqiu Xue

10

Utilization of wave attenuation in time-lapse soniclogging data for the monitoring of CO2 migration
along the well

Takahiro Nakajima, Luchen Wang, SSRN (https://ssrn.com/
Ziqiu Xue
abstract=3366057), 201911

Can We Detect CO2 Plume by Distributed Fiber
Optic Strain Measurements?

Yi Zhang, Hyuck Park, Tamotsu
Kiyama, Yankun Sun, Ziqiu Xue

12

Tracking CO2 Plumes in Clay ‐ Rich Rock byDistributed Fiber Optic Strain Sensing (DFOSS): A
Laboratory Demonstration

Zhang, Yi, Ziqiu Xue, Hyuck Park,Ji ‐ Quan Shi, Tamotsu Kiyama, Water Resources Research 55, 1, 856-867,
Xinglin Lei, Yankun Sun, Yunfeng 2019
Liang

13

Distributed Fiber Optic Sensing System for Well ‐based Monitoring Water Injection Tests—A
Geomechanical Responses Perspective

Yankun Sun,Ziqiu Xue, Tsutomu
Hashimoto, Xinglin Lei, Yi Zhang

Water Resources Research, 2019, https://doi.org/10.1029/2019WR024794

14房総半島中東部の上総層群から掘削されたボーリング
コア試料の層序とイベント起源堆積物に見出された堆積サイクル

伊藤拓馬, 中里裕臣, 橋本
自求

第四紀研究、投稿中

15

Deformation ‐ Based Monitoring of Water Migrationin Rocks Using Distributed Fiber Optic Strain
Sensing: A Laboratory StudyYi Zhang, Ziqiu Xue

Water Resources Research, 2019, https://doi.org/10.1029/2019WR024795

16

Experimental and numerical simulation ofsupercritical CO2 microbubble injection into abrine-saturated porous medium

Anindityo Patmonoaji,Yi Zhang,
Ziqiu Xue, Hyuck Park, Tetsuya
SuekaneInternational Journal of Greenhouse Gas
Control 91, 2019,17

Bubble detection with side-scan sonar in shallow sea Keisuke Uchimoto, Makoto
for future application to marine monitoring at offshore Nishimura, Yuji Watanabe, Ziqiu
CO2 storage sites
Xue

18

Utilization of wave attenuation in the time-lapse
sonic logging at the Nagaoka site for a near wellmonitoring of CO2 migration

励, 薛

SSRN (https://ssrn.com/
abstract=3366058), 2019

SSRN (https://papers.ssrn.com/
abstract=3366224), 2019

American Journal of Marine Science, 7, 1,
1-6, 2019

Takahiro Nakajima, Luchen Wang, International Journal of the Greenhouse Gas
Ziqiu Xue
Control, 88, 342-352, 201962

2019年発表論文一覧 

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

CO2 貯留研究グループ
タイトル

研究者

掲載先

19

A field experiment of walkaway distributed acoustic
sensing vertical seismic profile in a deep anddeviated onshore well in Japan using a fibre optic
cable deployed inside coiled tubing

Yuki Kobayashi, Yuto Uematsu,
Shimpei Mochiji, Ziqiu Xue

Geophysical Prospecting, 68, 2, 501 - 520,
2020

20

Geophysical monitoring at the Nagaoka pilot-scale
CO2 injection site in Japan

Takahiro Nakajima, Ziqiu Xue

Active Monitoring, 2nd ed., 563-569,
Elsevier, 201921

Towards Designing a National Public Engagement
Framework for Carbon Capture and Storage in Japan

Akihiro Nakamura

Annual International Social Sciences
Conference 2019, submitted

解説／総説文
タイトル

研究者

掲載先

1

第14回温室効果ガス制御技術国際会議（GHGT-14）
田中の報告

電気学会電力・エネルギー部門誌2019年7月
号

2CO2 地中貯留技術開発の動向

3

二酸化炭素地中貯留における圧入井の配置最適化ツー
宮城充宏,山本肇,秋本洋平,薛自求
ルの高速化

良三

薛自求

エネルギー・資源, 40,3,24-27,2019
大成建設株式会社
2019

技術センター報12月、口頭発表（国際学会）
タイトル

研究者

発表先
European Association of Geoscientists andEngineers, London, UK, 2019/11/18

1

DAS VSP Acquisition Through Coiled Tubing
Fiber-Optic Cable

Tsunehisa Kimura, Yanyan Chen,
Yuki Kobayashi, Keita Adachi,
Ziqiu Xue

2

Development of a high speed optimization tool forwell placement in Geological Carbon dioxide
Sequestration

Atsuhiro Miyagi, Youhei Akimoto,
Hajime Yamamoto, Ziqiu Xue

International Society for Rock Mechanics &Rock Engineering YSRM: Young Scholars
Symposium on Rock Mechanics, Okinawa,
Japan, 2019/12

3

Improving Subsurface Images for Better Reservoir
Management by CT-DAS-VSP in a Production Well
Onshore Japan

Yuto Uematsu, Yuki Kobayashi,
Shimpei Mochiji, Ziqiu Xue

Fifth EAGE Workshop on Borehole
Geophysics, Hague, Netherlands,
2019/11/19

4

A comprehensive experiment to reveal he ability ofSide-Scan Sonar to detect CO2 bubbles in shallow
sea

Keisuke Uchimoto, Makoto
Nishimura, Yuji Watanabe, Ziqiu
Xue

IEAGHG Monitoring & Environmental
Research – Combined Networks Meeting,Calgary, Canada, 2019/08/21

5

Geomechanical Footprint for Downhole Water
Injection via Distributed Optic Fiber Sensing
Integrating hybrid Brillouin-Rayleigh Backscattering

Yankun Sun, Ziqiu Xue, Tsutomu
Hashimoto, Xinglin Lei, Yi Zhang

16th Annual Meeting Asia Oceania
Geosciences Society , Singapore,
2019/08/01

6

Monitoring of Dynamic Stability of Geological
Formations using Fiber-Optic Sensing

Tsutomu Hashimoto, Ziqiu Xue,
Ryozo Tanaka

CEM10/MI-4 Innovation Showcase,Vancouver, Canada, 2019/05/27

7

Microbubble CO2 Injection for Geological CO2
Storage and CO2-EOR

Ziqiu Xue, Hyuck Park, Ryozo
Tanaka

CEM10/MI-4 Innovation Showcase,Vancouver, Canada, 2019/05/27

8

Permanent Ocean Bottom Cable (OBC) System for
Offshore CO2 Storage

Ryozo Tanaka

CEM10/MI-4 Innovation Showcase,Vancouver, Canada, 2019/5/27

9

Shunsuke Nishimura, Toru Sato,
Proposal of a New Standard of CO2 Concentration in
Keisuke Uchimoto, Koichi Goto,
Seawater
Meguru Miki2019 Carbon Management Technology
Conference, 2019/07/15

10

坑井における地震モニタリングのためのDAS使用現場比較試験

王璐琛、薛自求、橋本励

中国光ファイバセンシング会議と工業化フォーラム2019、武漢、中国、2019/4/29

11

Towards Designing a National Public Engagement
Framework for Carbon Capture and Storage in Japan

Akihiro Nakamura

Annual International Social Sciences
Conference 2019, Danang, Vietnam,
2019/10/17

12Well Placement Optimization under Geological
Statistical Uncertainty

宮城充宏
薛 自求

、山本肇

、秋本

洋平、

Genetic and Evolutionary Computation
Conference, プラハ, チェコ，2019/6/13～
17

口頭発表（国内学会）
タイトル

研究者

発表先

1

日本沿岸域海底下貯留CO2の漏出を想定したパッシブ
トレーサーシミュレーション

内本圭亮、三角和弘、坪野考樹、津旨大輔、薛自求

2Stratigraphy and depositional cycles in sediment
Takuma Ito, Hiroomi Nakazato,
core taken from Kazusa Group, Central Eastern Boso
Tsutomu Hashimoto, Ziqiu Xue
Peninsula, Japan

日本第四紀学会, 2019/8

3

マイクロバブルCO2圧入フィールドパイロット試験－計画と準備－中川和則、上田良、中野正則、薛自求

日本地球惑星科学連合2019年大会,
2019/05/29

4苫小牧CO2圧入サイトの地震イベント震源決定精度の評価：数値シミュレーション研究

王璐琛、中島崇裕、薛自求

日本地球惑星科学連合2019年大会,
2019/05/29

5

機械学習による孔隙率分布推定の技術的課題：長岡
CCSサイトの例

三善孝之、中島崇裕、薛自求

日本地球惑星科学連合2019年大会,
2019/05/29

6

貯留層中の超臨界 CO2影響評価のための繰り返し音波
中島崇裕、王璐琛、薛自求
検層における振幅減少情報の利用

日本海洋学会 2019年度秋季大会,
2019/09/27

日本地球惑星科学連合2019年大会,
2019/05/29

63

2019年発表論文一覧 

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

CO2 貯留研究グループ
タイトル

研究者

発表先

7

Bed deformation measured by distributed optical fiberand its sedimentological interpretation: alternated
Takuma Ito, Tsutomu Hashimoto,sandstone and mudstone aquifer, Boso Peninsula,
Ziqiu XueJapan

日本地球惑星科学連合2019年大会,
2019/05/29

8

Field Testing of Hybrid Brillouin-Rayleigh Distributed
Sensing System for Subsurface Water Injection
Monitoring

Yankun Sun, Ziqiu Xue, Tsutomu
Hashimoto, Xinglin Lei, Yi Zhang

日本地球惑星科学連合2019年大会,
2019/05/29

9

光ファイバーセンシング技術およびひずみゲージを用いた泥岩中の化学的浸透による岩石の変形の定量化と計測された歪挙動の比較

廣田翔伍、徳永朋祥、薛自求、朴赫

日本地球惑星科学連合2019年大会,
2019/05/29

10

CO2 migration characteristics of microbubble andconventional sequestration in Berea sandstone
revealed by X-ray CT imaging

Hongyu Zhai, Yi Zhang, Hyuck
Park, Ziqiu Xue

日本地球惑星科学連合2019年大会,
2019/05/29

11

Strain detection by optical fiber for CO2 injected core Hyuck Park, Yankun Sun, Ziqiu
specimenXue

日本地球惑星科学連合2019年大会,
2019/05/29

12

Monitoring hydromechanical responses in aquifer by Yi Zhang, Ziqiu Xue, Tsutomu
distributed fiber-optic strain sensing: From lab to field Hashimoto, Hyuck Park

日本地球惑星科学連合2019年大会,
2019/05/29

13

Mechanisms inducing anomalously high pCO2
without CO2 leakage in coastal environment

Yuji Watanabe, Keisuke
Uchimoto, Makoto Nishimura,
Saeko Mito, Ziqiu Xue

日本地球惑星科学連合2019年大会,
2019/05/29

14

How many data are necessary to make a suitable
threshold for anomalous pCO2 owing to CO2leakage?

Keisuke Uchimoto, Yuji
Watanabe, Makoto Nishimura,
Ziqiu Xue

日本地球惑星科学連合2019年大会,
2019/05/29

15

大規模地質モデルを用いたCO2挙動解析

Yuki Shigeoka, Haruki Nishiyama,
日本地球惑星科学連合2019年大会,
Hiroshi Kinoto, Takaomi Tobase,
2019/05/29
Takahiro Nakajima, Ziqiu Xue

無機膜研究センター
原著論文
タイトル
1

Development of CVD silica membranes having highH2 permeance and steam stability and a membranereactor for water gas shift reaction

研究者

掲載先

Ryoichi Nishida, Toshiki Tago,
Takashi Saito, Masahiro Seshimo, Membranes 2019, 9(11), 140
Shin-ichi Nakao

解説／総説文
タイトル
1

研究者

発表先

シリカ膜を用いた膜反応器の開発と耐久性に関する検瀬下雅博，中尾真一
討膜, 44 (2019) p.153-157

口頭発表（国内学会）
タイトル

研究者

発表先

1

片端を封止した基材へのCVDシリカ膜の製膜

浦井宏美，西野仁，瀬下雅博，山口祐一郎，中尾真一

化学工業会第84年会
2019年3月14日

2

水蒸気共存化におけるシリカ膜の劣化挙動に関する検 瀬下雅博，浦井宏美，西野仁，山討
口祐一郎，中尾真一

化学工業会第84年会
2019年3月14日

3福田 紘柾(早稲田大), 瀬下 雅博, 酒AlPO4-34とAlPO4-18のフッ化物フリー合成における化学工業会第84年会
井 求(早稲田大), 松方 正彦(早稲田構造規定剤の立体配座
2019年3月13日～15日
大)4

シリカ膜を用いた膜反応器の開発と耐久性に関する検瀬下雅博，中尾真一
討5李 惠蓮，柳 波，瀬下雅博，沼膜反応器を適用したメタノール合成のシミュレーショ 口遼平，余語克則，山口祐一郎， 膜シンポジウム
ンによる解析
奥山悟郎(JFEｽﾁｰﾙ)，紫垣伸行（JFE 2019年11月12日
ｽﾁｰﾙ)，中尾真一

6柳 波，喜多英敏，余語克則，李Preparation of Si–rich LTA zeolite membrane for惠蓮，瀬下雅博，山口祐一郎，中methanol dehydration
尾真一

日本膜学会第41年会
2019年5月10日

膜シンポジウム
2019年11月13日

口頭発表（国際学会）
タイトル

研究者

発表先

1

Dehydrogenation of metylcyclohexane by amembrane reactor with silica membranes

Shin-Ichi Nakao, Hiromi Urai,World Hydrogen Technologies Convention
Kazuaki Sasa, Masahiro Seshimo, （WHTC2019), Tokyo International Forum
Hitoshi Nishino
Jun 03, 20192

Influence of steam on permselective performance ofdimethoxydiphenylsilane-derived silica membrane

Masahiro Seshimo, Hiromi Urai,
Yuichiro Yamaguchi, Shin-ichi
Nakao

18th Asian Pacific Confederation ofChemical Engineering Congress(APCChE2019),
Sep 23 – 27, 201964

2019年発表論文一覧 

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

無機膜研究センター
書籍等、その他
タイトル

研究者

掲載先/発表先ほか

1

水素利用等先導研究開発事業/エネルギーキャリアシ
浦井宏美，瀬下雅博，山口祐一郎， ＮＥＤＯ2019年度成果報告会
ステム調査・研究/水素分離膜を用いた脱水素 成果報
今川健一(千代田化工建設)
2019年7月18日
告2

水素社会に向けた無機膜実用化への取り組み

山口祐一郎

未来社会を支える温暖化対策技術シンポジウ
ムin関西
2019年9月26日

3

無機膜研究センターの研究成果と今後の計画

中尾真一

未来を拓く無機膜
ンポジウム
2019年11月7日

4

無機膜の実用化開発と脱炭素社会に向けた取り組み

中尾真一

革新的環境技術シンポジウム2019
2019年12月18日

環境・エネルギー技術シ

65

2019年主な関連新聞記事一覧 

ＲＩＴＥ

掲載年月日

見出し

Ｔｏｄａｙ

２０２０

掲載紙名

2019.1.1

RITE 「未来を拓く無機膜環境・エネルギー技術シンポジウム」開催

2019.1.17

二酸化炭素地中貯留技術研究組合

2019.2.1

RITE 「革新的環境技術シンポジウム2018」開催

2019.2.8

電源開発、バイオリファイナリー技術開発のGreen Earth Institute社へ出資

2019.2.12

新興バイオ企業に出資

2019.2.14

CCUS

日米欧が協力へ議論

2019.2.18

CCUS

欧米などの官民へ理解浸透図る

2019.2.18

バイオVBに出資 Jパワー

日刊工業新聞2019.2.20

シンポジウム「気候変動の緩和策について考えよう－IPCC1.5℃特別報告書と第6次評価報告書-」

化学工業日報2019.2.20

排出削減と成長両立へ

2019.2.28

情報産業の波及効果に力 地球温暖化対策を支援 モデル分析
地球環境産業技術研究機構 システム研究グループリーダー 主席研究員 秋元圭吾氏

2019.3.7

経産省「緩和」議題にシンポ2019.3.17

日航：ジェット機の飛行、古着活用へ

2019.4.2

G20で行動計画採択を2019.4.15

経済産業省とRITE

2019.5.2［特集］平成から令和へ／有識者に聞く（4） 山地憲治氏

2019.5.6

バイオジェット燃料

2019.7.8

RITE

2019.8.22【シリーズ エネルギーを考える】 温暖化対策には経済力も必要
地球環境産業技術研究機構 システム研究グループリーダー 秋元圭吾さん

2019.8.26

GREEN FORUM 21

2019.9.30

RITE

2019.10.16

GEIのバイオ化学品製造プロセス

2019.11.5

GREEN FORUM21

2019.11.6

食品残渣で栄養補助素材

2019.11.6

食品残渣から有用化学品開発へ

2019.11.7

温暖化対策の論点（上） 技術革新による好循環カギ

2019.11.12

RITE無機膜センター

2019.12.1

RITE

2019.12.3

環境技術シンポジウムを開催

2019.12.5

二酸化炭素地中貯留技術研究組合、CCSテクニカルワークショップを開催

2019.12.19

温室ガス削減2019.12.20

CO2削減する革新技術

リスク評価など解説

都内で勉強会電気新聞

過去最多の参加者を動員

ガスレビュー

Jパワー 事業領域を拡大へ

電気新聞

円卓会議結果を報告

電気新聞

RITEがシンポ 内外専門家が方策探る

電気新聞

IPCC報告書を解説
綿繊維からバイオ燃料

ベンチャー2社とタッグ

日経産業新聞水素チェーンなど成果発表

ガスエネルギー新聞

技術社会の革新とエネルギー環境インパクト
国際的取り組みなど報告
アミノ酸向け 実用化進む

フジサンケイビジネスアイ
日刊工業新聞化学工業日報内外で20件超座長 茅 陽一氏

化学工業日報日刊工業新聞日立キャピタルとグリーンアースインスティテュート
日立キャピタル GEI

日刊工業新聞化学工業日報秋元圭吾 地球環境産業技術研究機構主席研究員

低炭素化に寄与する研究成果発表

投資環境整備が必須

ガスレビュー
電気新聞

古着や藻が原料、離陸へ

無機膜 環境・エネルギー技術

毎日新聞
電気新聞

IPCC1.5℃特別報告書と第6次評価報告書についてのシンポジウム開催

石炭を考える

日刊工業新聞電気新聞

RITE CCUS普及向け提言

温暖化対策技術でシンポ

日本経済新聞電子版
電気新聞

RITEなど主催 官民集い円卓会議

温暖化対策技術のシンポ

ガスレビュー

シンポジウム開催

日本経済新聞化学工業日報ガスレビュー
電気新聞

RITE、都内でシンポ

RITE、東大でシンポ

化学工業日報
電気新聞
化学工業日報66

特許紹介 

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０２０

2019年の登録特許一覧
国情報

特許番号
（登録日）

二酸化炭素を分離回収するための吸収剤、及びそれを用いた二酸化炭素の分 ＲＩＴＥ
離回収方法
日本製鉄株式会社

日本

6463186（2019年1月11日）

コリネ型細菌形質転換体、及びそれを用いる有機化合物の製造方法

米国

US10,208,313（2019年2月19日）

日本

6564929（2019年8月2日）

国情報公開・公表番号（公開・公表日）

日本

特開2019-6658（2019年1月19日）

WO

WO2019/044773（2019年3月7日）

発明の名称

権利者

登
録 特

ＲＩＴＥ

許

コリネ型細菌形質転換体及びそれを用いる４－アミノ安息香酸又はその塩の ＲＩＴＥ
製造方法
住友ベークライト株式会社

2019年の公開特許一覧
発明の名称
結晶性シリカ成形体およびその製造方法

出願人
ＲＩＴＥ

機能性皮膚外用剤および抗菌剤ならびにポリヒドロキシ芳香族カルボン酸ま ＲＩＴＥ
住友ベークライト株式会社
たはその誘導体の製造方法
ＲＩＴＥ
日本製鉄株式会社

日本

特開2019-115888（2019年7月18日）

二酸化炭素の吸収剤および二酸化炭素の分離回収方法

ＲＩＴＥ
日本製鉄株式会社

WO

WO2019/163867（2019年8月29日）

特

メタノールの合成方法

ＲＩＴＥ
ＪＦＥスチール株式会社

日本

特開2019-156730（2019年9月19日）

許二酸化炭素の再利用方法

ＲＩＴＥ
ＪＦＥスチール株式会社

日本

特開2019-156658（2019年9月19日）

コリネ型細菌形質転換体及びそれを用いる２，３－ブタンジオールの製造方 ＲＩＴＥ
法
出光興産株式会社

日本

特開2019-154357（2019年9月19日）

コリネ型細菌の形質転換体およびそれを用いる有用化合物の製造方法

ＲＩＴＥ

WO

WO/2019/211937（2019年11月7日）

形質転換体及びそれを用いた有機化合物の製造方法

ＲＩＴＥ

WO

WO/2019/211958（2019年11月8日）

公

二酸化炭素吸収剤および二酸化炭素の回収方法

開67

特許紹介 

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０１９

バイオリファイナリーに関する特許

68

特許紹介 

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０１９

二酸化炭素 分離・回収 に関する保有特許69

特許紹介 

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０１９

二酸化炭素 地中貯留・地層評価 に関する保有特許70

特許紹介 

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０１９

無機膜に関する保有特許712020 Vol.15

2020 Vol.15

2020

15

Anniversary
th 1990 - 2020

30

2020 Vol.15

RITE30周年を迎えて
CO2

2019
2019