April 2022

JFEテクノリサーチ株式会社

No.71

脱炭素支援サービス特集号
気流画像
赤外線画像

CO2

気流の可視化CAE 熱流体解析

CARBONNEUTRAL
試験装置製作実証試験≒

図1 カーボンニュートラル推進に資する当社技術の一例

脱炭素支援サービス特集号

カーボンニュートラル推進を支える技術支援サービス
Technical Supporting Service for Promoting Carbon Neutrality
近年、熱波・寒波・集中豪雨といった策定されています。

た脱炭素化に資するソリューションがあります（図1）。

大規模な気象災害が多く発生し、私た今、産業界においては社会的責任とちの日常生活に大きな影響を及ぼしてしてだけでなく企業経営の観点からも、お客様のカーボンニュートラル実現います。その原因として、二酸化炭素排出量を実質ゼロにするさまざまな取の取り組みをお手伝いし、「常に世界最などの温室効果ガスの排出量増加が地り組みが始められています。金融業界高の技術をもって社会に貢献します」と

球温暖化などの気候変動を引き起こしにおいても、持続可能な社会を支えるいう企業理念を実践していくJFEグルーている、と言われています。
このような 状 況に 対して、政 府 は金融システムの構築と「サステナブルプの一員として社会のカーボンニュートファイナンス」の拡大が図られ、環境・ラル実現に寄与すべく、これからも脱「2050年カーボンニュートラル」を宣言し社会・ガバナンスを重視した経営をおこ炭素化支援技術・サービスの開発に取りました。さらに、温暖化対策はコストとなう企業へ投資する「ESG投資」におい組んでいきます。

考えられていた従来の発想を転換し積ても、環境関連の投資はグローバル市極的に対策を行うことが、産業構造や場では大きな存在となっています。

▶お問い合せ先
営業本部 プロジェクト営業部

社会経済の変革をもたらし次の成長にそのような社会ニーズに対して、当つながる好循環を作っていくという「グ社には、製鉄業における環境対策で長中居 聡一郎リーン成長戦略」が打ち出され、グリー

年培ってきたカーボンニュートラル関連

s-nakai@jfe-tec.co.jp

ンイノベーション基金などの産業政策もの要素技術があり、そこから発展させ

脱炭素支援サービス特集号

JFE-TEC's Challenge to Overall Technical Solution on Hydrogen Utilization

水素活用技術開発への当社の取組み▶なぜいまこれが？

▶これがポイント！

食課題の評価なども含めて、水素の周辺触媒等による水素製造や水素タービン技術に広く対応して側面支援するため、の燃焼など水素を造り、使うシーンでは、 評価技術の組立を日々行っております。
高温対応技術が必要な一方、運送と貯今後も水素エネルギーの活用でカーボ

燃料として水素は燃焼時に有害物質

蔵のシーンでは、低温脆性、水素脆化

ンニュートラル実現に邁進中の皆様に、や温室効果ガスを一切出さず、水を生等主に低温評価技術が重要です。当社

全力で寄り添って参りますので、低温か成するのみというクリーンさが注目さは、材料メーカーグループとして保有しら高温まで、まずはお声掛け下さい。

れ、究極のクリーン燃料として実用化開ている材料の知識、各種反応と流れの解発が進められています。

析とその設備、CAE等の幅広い解析手▶お問い合せ先
営業本部特に日本は化石燃料などの埋蔵資源に法を保有しており、最高1200℃のクリー

木村 秀途

乏しく、地球上でも有数の四季の変化に

プ疲労評価（写真1）、種々の水素チャー

h-kimura@jfe-tec.co.jp

富んだ生活環境である反面、日照や風力ジ手法も駆使した材料の脆が安定せず、エネルギーを物質的に蓄え化評価（写真2）とそれらのるのにこのクリーンな水素を利用することメカニズム解析技術などにが有望と、以前から考えられてきました。

特徴を有しています。

上述の2050年カーボンニュートラルと水素の高温燃焼の緩和、いう政府の目標に先駆け、当社は水素冷媒としての水素の安定運の生産、搬送、貯蔵、利用に関して材用や冷却孔の最適化などお料問題を含む多方面の技術検討を行い、 客様のニーズに沿った評価解析、液化温度などの観点
こうした水素エネルギー産業に関わる諸課題に取り組むことで、カーボンニューで取り扱いのより容易なアトラル・シフトを支援しています。

ンモニア利用技術、その腐いられる管状加熱炉を基本構成とした、 や質量分析計等のガス自動分析装置のガス流通式触媒反応装置を活用して、 導入により、長時間の耐久性評価試験
実際のプロセスを模擬した各種条件下▶なぜいまこれが？

写真2 水素脆化評価のためのSSRT試験機

Catalyst Development for Carbon Neutrality

脱炭素支援サービス特集号

カーボンニュートラルに向けた触媒・燃焼技術開発支援

写真1 1200℃まで対応可能な高温疲労試験機などにも対応することが可能です。

における触媒の特性評価試験、被毒・劣また、お客様のさまざまな目的に合近年カーボンニュートラル、脱炭素化試験、耐久試験などを実施して、触媒・わせた試験装置の設計・製作も行ってお社会の実現に向けた多種多様な取り組燃焼技術の開発支援を行っております。

りますので、触媒活性評価、高温試験、みが進められています。これらの取り写真1に試験装置例を示します。表1

燃焼試験などの実施をお考えの際には、組みをさらに加速させるためには、高ぜひお気軽にご相談ください。に当社試験の特長を示します。

性能触媒を使った反応が必須となってアンモニア、メタン、水素などの各います。二酸化炭素から燃料や各種化

種ガスを用いて幅広い条件下における▶お問い合せ先

学製品の合成、バイオマス原料の利活

触媒活性、劣化挙動、生成物分析など

計測プロセスソリューション本部 設備プロセス技術センター

用、水素製造、メタン合成、アンモニの各種触媒評価試験、燃焼試験が可能

ア合成など数多くの分野、プロセスにで、写真2に示したガスクロマトグラフ

関根 真也

sekine@jfe-tec.co.jp

おいて触媒が使われており、より高性
表１能な触媒の開発、実証試験の取り組み

触媒評価試験条件

当社の特長
H2、CH4、NH3、O2、CO2、CO、NOX、SOX など
触媒量 0.5 ～ 5cc
ガス流量 0.01 ～ 10L/min
多様な試験条件に対応可能
温度 室温～ 1000℃
圧力 0.1 ～ 0.6MPa

も活発に行われています。

各種ガスの試験が可能

これらの新規高性能触媒の有効性や実用性を検証するためには、できるだ
け実際のプロセスに近い条件における触媒の反応特性評価、耐久性評価が不可欠です。
▶これがポイント！
当社では、鉄鋼プロセスや環境エンジニアリング分野などにおいて、触媒活性評価、熱処理などの試験に数多くの実績を有しております。これらの経験をもとに、高温プロセス反応試験に用

写真1 触媒反応試験装置例2

写真2 ガス分析装置

Carbon Dioxide Separation/Capture Test Equipment Using the "Chemical Absorption Method"

カーボンニュートラルに向けた試験装置開発・製作〜「化学吸収法」
を用いた二酸化炭素分離/回収試験装置〜▶なぜいまこれが？

この現象を工学的に操作できるように、プロセスフローへ反映させた装置

是非ともお気軽にご相談ください。

模式図を図1に示します。

▶お問い合せ先装置は基本的に「吸収塔」と「再生塔」

計測・プロセスソリューション本部 設備プロセス技術センター

坂口 耕一

で構成されており、ごみ焼却施設等か

k-sakaguchi@jfe-tec.co.jp

ら排出される二酸化炭素を多く含んだ

世界的な二酸化炭素削減の動向から、燃焼後排ガスは、冷却洗浄などの前処

国内外においてCCUS（二酸化炭素 回理工程を経て「吸収塔」へ送られます。

収・貯留・改質）の技術開発が積極的に行

表1 吸収液温度に対する二酸化炭素の溶解量「吸収塔」では低温（約40℃）の吸収液とガスを接触させて吸収液に二酸化炭われています。
当社においては、高効率な二酸化炭素素を選択的に吸収させます。その後、吸回収プロセスである「化学吸収法」に着目

収液は「再生塔」へ送られ、ここで加熱（約し、その技術開発を目的とした試験装置120℃）されることで高濃度の二酸化炭の設計・製作をお引き受けしております。

素が吸収液から分離して回収されます。

▶これがポイント！

吸収液は再度冷却され「吸収塔」へ戻る「化学吸収法」とは、アミン等のアル本装置においては、既存吸収液の性する二酸化炭素の溶解度を利用した、能評価や最適化検討、さらには高効率二酸化炭素吸収/分離技術です。

吸収液の開発といった、「化学吸収法」

表1は、ある吸収液の温度に対する二酸化炭素の溶解量を示したグラフです。

吸収液温度（℃）

ことで循環サイクルが形成されます。

カリ性水溶液（吸収液）の温度変化に対プロセスにおける様々な評価試験を実施することが可能です。

ここにみられるように、吸収液40℃の二当社では、ラボ用のデスクトップサ

酸化炭素溶解量が200g/L付近であるのにイズから大型の実証装置まで、設置環対し、120℃では10g/L以下となっており、境やお客様独自の安全仕様に配慮したこの差が二酸化炭素の回収量となります。

設計・製作を行っておりますので、試験

脱炭素支援サービス特集号

装置全般についてのお問い合わせなど、二酸化炭素吸収量（g/L）

脱炭素支援サービス特集号

図1 二酸化炭素吸収/分離のプロセスフロー

Evaluation on Material Reaction at High Temperature for the Carbon Neutrality

カーボンニュートラルに向けた素材の高温反応評価

ア以外の特殊ガス（還元ガスや腐食▶なぜいまこれが？

を模擬した混合ガスを作成した試験

これらの試験は、水素やアンモニ性ガスなど）にも対応でき、実環境

近年、世界的に二酸化炭素排出量の削減が課題とされ、炭素に依存しない新エネルギーとして水素やアンモニアにも対応いたしますのでお気軽にご相談ください。などが注目を集めています。これらの次▶お問い合せ先世代燃料は、耐腐食性や耐高温性など

計測・プロセスソリューション本部 設備プロセス技術センターが求められる過酷な環境下で使用されるケースが多く、新たな材料やプロセス

滝口 翔

k-takiguchi@jfe-tec.co.jp

図2 熱重量変化測定用管状炉（右：装置概念図）の開発が必要となります。
▶これがポイント！
当社は、水素およびアンモニアなど

表1の特殊ガスを用いて高濃度から数ppmまでの幅広い条件での試験が可能です。
中でも、高温における評価を得意としており、水素やアンモニアを含む雰囲気下での分析が可能なTG-DTA（TG:熱重量分析、DTA：示差熱分析）（図1）
や、一般的なTG-DTAでは測定が困難とされる大型サンプルに対応した大型TG（図2）を用いて高温反応特性の評価を行

図1 耐腐食仕様TG-DTA

います。試験実施例を表1に示します。

3

特殊ガス試験実施例

特 徴性 能ガス種H2、NH3 数 ppm ～ 100% まで対応可能※その他ガス種にも対応可能

加熱炉（〜 1600℃）

管状炉：φ 80mm × 250mm
箱型炉：250mm × 250mm × 250mm

TG-DTA

サンプル量：10mg 程度
対応温度：～ 1600℃

大型 TG

サンプル量：φ 80mm × 50mm（約 200mL）
対応温度：～ 1600℃

脱炭素支援サービス特集号

カーボンニュートラルに貢献する数値シミュレーション〜省エネ化、水素・再エネ利用に向けたCAE 〜▶なぜいまこれが？

Numerical Simulations Contributing to Carbon Neutrality
エネルギー源として注目されていますが、上記の他、電化や製造プロセス改善も引火しやすい性質を持つため、その利用CAEで支援します。お気軽にお問合せくには安全対策が重要です。水素の利用ださい。

機会が増えるにつれ、製造、輸送、貯蔵▶お問い合せ先
計測・プロセスソリューション本部 CAEセンターなどの過程において漏洩を想定した対策

カーボンニュートラルの実現には、エ佐藤 宣寿が必要になると考えられます。水素漏洩ネルギー消費量を減らすための省エネ時の影響評価や対策検討には拡化、二酸化炭素排出原単位を減らすた散シミュレーション（図2）が有効めの燃料の転換や再生可能エネルギーです。水素濃度分布に基づき、

n-sato@jfe-tec.co.jp（再エネ）の活用が必要とされています。 センサー設置箇所や可燃濃度下当社は、長年培ったCAEでこれらの取り限（4%）未満となるような換気対組みを支援いたします。本稿では省エネ策の検討が可能です。

化、水素利用、再エネ利用に貢献する数

再エネ利用において、浮体式値シミュレーションをご紹介します。

洋上風力発電に大きな期待が寄▶これがポイント！

せられています。その開発・設計自動車など輸送機器の省エネ化には

では浮体運動を高精度に推定す車体や部品の軽量化が重要です。近年ることが重要であり、詳細な流体注目されている軽量化の設計手法の一つ解析が求められています。浮体にトポロジー最適化があります。この手運動の検討には、波法は不要な材料を削るように最適形状をと剛体運動の連成シ探索する（図1）ため、軽量化の検討に有ミュレーション（図3）効です。トポロジー最適化では実現困難が有効です。このよな形状が得られる場合がありますが、当うな連成解析技術は社では制約条件の追加により実現性の高風車の安全性や発電い形状を得る工夫も行っております。
水素は、化石燃料に代わるクリーンな

図2 室内の漏洩水素拡散シミュレーション

効率の向上に貢献す
図3 浮体動揺シミュレーション

ると考えられます。

Technical Survey for Carbon Neutrality

脱炭素支援サービス特集号

カーボンニュートラル
技術調査

図1 軽量化シミュレーション▶これがポイント！

素材産業の脱炭素への取り組み調査など

環境（Environment）、社会（Social）、企

カーボンニュートラル・環境分野関連調査

業統治（Governance）を考慮して投資をおを行っています。他にも政策策定、新規こなう「ESG投資」が世界中で拡大してい事業の位置付け、新商品の開発と市場投

上述のように臨時国会で「2050年カーボるため、環境への配慮は企業にとっても入検討などに先立って、必要とされる関ンニュートラル宣言」をおこなって以来、メ取り組むべき重要課題となっています。

係情報の調査をお引き受け、あるいはお▶なぜいまこれが？

ディアなどで「カーボンニュートラル」とい 先進国を中心に、企業も生き残りをかけう言葉を見聞きする機会が増えています。 て、カーボンニュートラルを目指す技術の2050年のカーボンニュートラル
（図1）や2030 イノベーションの開発に大規模な投資を年の新たな野心的な排出削減目標が示さおこなっています。日本は、国としてカーれましたが、これを目指すためのエネルボンニュートラルの技術開発を目標とし、ギー政策がとられています。日本が目指す産学官連携のもと長期的な視野に立ち、「カーボンニュートラル」は、二酸化炭素だその実現を目指しています。鉄鋼業ではけに限らず、メタン、一酸化二窒素、フロ製造時の温室効果ガス（GHG）の排出量がンガスを含む「温室効果ガス」を対象にして大きくなるため、製造プロセスの効率向います。そこで、民間でも、カーボンニュー上に向けた取り組みが求められています。

トラル（ネットゼロ）を宣言する企業が増え調査研究部では、ライフサイクルアセ手伝いします。お気軽にご相談下さい。
▶お問い合せ先
ビジネスコンサルティング本部 調査研究部

稲田 暢文

inada@jfe-tec.co.jpてきています。今後、日本の取り組みは、 スメント（LCA）データ収集・インベントリどうなっていくのでしょうか？

分析、脱炭素経営に取り組む企業調査、

図1 2050年のカーボンニュートラル

◆このパンフレットの送付中止、宛名変更は jfetecsalesmarketing@jfe-tec.co.jp へご連絡ください

発行人／蛭田 敏樹
JFE-TEC News 〈 2 0 2 2 〉 発行所／JFEテクノリサーチ株式会社
営業企画部

No.71

2022年4月発行〒100-0004 東京都千代田区大手町2－7－1（7F）
0120-643-777
Copyright ©2022 JFE Techno-Research Corporation. All Rights Reserved.
erved.
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