ISSN0913-0020

The Japan Research and Development Center for Metals

一般財団法人2013.11

金属系材料研究開発センター

No.325TODAY

LIBS 選別によるアルミリサイクルの革新

一般社団法人

日本アルミニウム協会

参与 高杉 篤美
わかりにくい題目とは思いますが、この機会をいただ
き、広範囲な分野のリサイクルにおいて、大きな質的飛躍が期待できる技術を紹介させていただきます。
リサイクルの意義は、材料・製品分野により多少趣をＸ線選別機のイメージ図異にすると思われますが、省資源、省エネルギー、LCA優位性は、天然資源・エネルギーの乏しい日本にとってを目指して、固体スクラップ選別の技術開発に取組んで優先課題であり、そしてそれは、明日の世界にとってもきました。透過Ｘ線、蛍光Ⅹ線による非接触・高速選別重要な課題であり、日本がサステナブル社会への移行のを目指したもので（イメージ図ご参照）、大きな成果が先鞭をつけることには大きな意義があるとの認識は、各得られましたが、一部の元素の識別に難があり、現在、分野の共通認識と思われます。

究極の選別技術としてレーザーを使用する LIBS（Laser-

アルミについては、1970 年代の２度のオイルショッ

Induced Breakdown Spectroscopy）選別の実用化を検討

クによる電気代上昇により、製錬事業が実質的に壊滅ししております。既に LIBS 選別の基本的な識別性能につた日本のアルミ産業にとって、原料ポジションはアキレいては、全てのアルミ合金系の相互選別が可能であるこス腱であり、この失地回復の見地からは、リサイクルのとを確認済であります。
さらに重要なのは、この識別性能は、あらゆる元素の質的革新こそ喫緊の課題と言えます。
アルミリサイクルの現状は、アルミ缶リサイクルのイ検知が可能である LIBS の特性に起因しており、他の金メージで「リサイクルの優等生」との評価もありますが、属類およびプラスチック・ガラス等非金属類で同様の選これは、消費者の高い環境意識と自治体による税金を使っ別が期待できることです。

た回収に負っており、言わば特殊事情であり、アルミ全LIBS による精緻な選別技術の実用化は、国内におい体としては、回収したスクラップを溶解し含有成分を確ては水平リサイクルを実現するリサイクルの質的革新を定し、再生塊として活用するカスケードリサイクルが主もたらし、リサイクルがビジネスとして成り立つ範囲を流です。アルミの資源循環の見地からは、筆者の試算では、拡大させ、新たな富を生み出すことが期待されます。一

国内で投入されるアルミ原料のうち再生原料は 60%弱で方、近未来の懸念として、EU で議論されている “Resourceあり、輸出分、溶解ロス分、或いは明らかにリサイクル

Eﬃcient Europe” があります。原料に占める一定以上のに経済合理性がないものを除いても、リサイクル率向上

再生原料使用比率を義務付けることが主旨と理解されまの余地は大きく、アルミ協会の「アルミニウム技術戦略すが、ISO、RoHS 指令に見られるように、EU は必ず利ロードマップ」では、上記国内投入原料の約 10%相当量益誘導のツールとして、このコンセプトを使ってくるもを新規にリサイクルすることを目標に掲げております。のと推測されます。この場合においても、LIBS 選別によるリサイクルの質的革新の実現は、我が国にとって積筆者等は、数年来、アルミのリサイクルコスト削減と極的な対応策になるものと期待されます。

リサイクル材の純度アップによる水平リサイクルの実現

1

JRCM REPORTGaN 基板による高効率・高品質 LED 照明〜次世代高効率・高品質照明の基盤技術開発〜
このレポートの内容は独立行政法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO) の委託事業「次世代照明等の実現に向けた窒化物半導体等基盤技術開発」の中で得られた成果の一部です。NEDO では毎年 10 月頃に開催される「最先端 IT・エレクトロニクス総合展（CEATEC Japan）」に機構を挙げて取り組んでおり、今年度は、「次世代照明プロジェクト」の成果を出展しました。
プロジェクト参加機関：名古屋大学、大阪大学、豊田合成、イノベーション・センター、リコー
実
施期
間：平成 21 年〜 25 年.
プ ロ ジ ェ ク ト 概要 ：高演色性・高効率 LED デバイスを実現するために、高品質 GaN 基板を低コストで育成可能な Na フラックス法と高光取り出し効率が実現できるエピ技術、及びLED 構造の組合せ技術の実用化を目的としている。

高品質 GaN 結晶の低コスト・量産化技術の開発
大阪大学 大学院 教授 森 勇介ɭမИ↝ρᚌ௵‹⁓⁀⇶∑⇕ኽ୒⇁ܱྵ‒GaN䝞䝹䜽⤖ᬗ䛾኱ᆺ໬䛾᥎⛣

20mm

8mm3mmἢἽἁᵥᵿᵬኽ୒ỉԼឋỊಊỜề᭗ẟᴾCEATEC 展示ブースでの説明風景

2009ᖺ㻌 㻌 㻌 㻌 㻌 㻌 2011ᖺ㻌 㻌 㻌 㻌 㻌 㻌 2013ᖺɭမИ↝˯Ӓ↹‫ٻ‬ӝࢲ҄‹⁓⁀⇌⇎⇵⇁ܱྵ‒䝃䝣䜯䜲䜰ୖ䛻㓄⨨䛧䛯」ᩘ䛾ᚤᑠ✀⤖ᬗୖ䛻⫱ᡂ䛧䛯㻳㼍㻺⤖ᬗ䜢ᡂ㛗୰䛻⤖ྜ䛥䛫䠈䝃䝣䜯䜲䜰䛛䜙๤㞳䛩䜛䛣䛸䛷཯䜚䛾↓䛔኱ཱྀᚄ㧗ရ㉁㻳㼍㻺䜴䜶䝝䜢ᐇ⌧䛷䛝䜛ᢏ⾡䛾㛤Ⓨ䛻ᡂຌ䛧䜎䛧䛯䠊䛃㻌

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展示された GaN 基板

プロジェクト成果発表風景

3JRCM NEWS No.325

高演色性・高効率 LED デバイスのためのエピ技術開発
名古屋大学 大学院 教授 天野 浩‹⁓⁀ؕெɥ↗⇛⇻⇇⇊⇈ؕெɥ↝‾‷‶↝јྙ

80

1.0

1E7cm-2 ᭱⤊┠ᶆLight Outpt (arb. unit)

Internal quantum efficiency (%)

100

On Sap.(1E8cm-2 )

60
40

Onsubstrate
sapphireA
substrate
㸼2E8cm-2 B

2004200.60.4
substrate A
substrate C

0.20.0substrate Creference

4400.8050
100150200
Current density (A/cm2)

525nm

460 480 500 520
Wavelength (nm)540ᒎ♧䛥䜜䛯⥳ⰍLEDᴾ ᴾ ᴾ ᴾ ᴾ ᵥᵿᵬؕெỉᵧᵯᵣӼɥјௐᄩᛐḷឬ˯᠃ˮ݅ࡇؕெỆợụẆᴾᴾ ᴾ ᴾ ᴾ ᴾ ᴾ ᴾ ᴾ ᴾ ᴾ ᴾ ᴾ ᴾ ᖩή˳ἧἼὊ‫ٶ‬ᑥᵪᵣᵢήเܱྵồᴾ

20

10

10

0.6

1081atm
2atm
4atm
6atm
8atm

0.4
0.2
01016

A (s-1)IQE

0.817101810n (/cm2)

19

10

107
700

20101019

1018
750
800
850
Growth Temperature (oC)Residual donor concentration (/cm3)91ь‫ן‬ᵫᵭᵴᵮᵣỆợỦᵧᶌᵥᵿᵬ᣽‫܇‬ʟৎỉјྙӼɥửᄩᛐᴾᴾ ᴾ ᴾ ᴾ ᴾ ᴾ ᴾ ᴾ ᴾ ᴾ ᴾ ᴾ ḷᵣᵯᵣᴾዯᑥᵪᵣᵢᾍᵖᵎᵃᴾ ᰾ᑥᵪᵣᵢᾍᵔᵎᵃܱྵỉؕ࠴২ᘐನሰồᴾ
The Japan Research and Development Center for Metals

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発 行
発行人
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2013 年 11 月 1 日小紫 正樹
一般財団法人 金属系材料研究開発センター〒 105-0003 東京都港区西新橋一丁目 5 番 11 号 第 11 東洋海事ビル 6 階

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