ISSN0913-0020

The Japan Research and Development Center for Metals

一般財団法人

金属系材料研究開発センター

2020.3No.401

TODAY

金属系材料分野の研究開発の将来像

らないマイクロプラスチックの環境汚染の課題もある。数年前に JAXA の皆様を招聘して宇宙開発分野の材料の話を拝聴したことがあるが、宇東北大学 教授
宙環境においてポリマー等を使うと劣化が激し
鈴木 茂
く、その課題克服が大変なようである。また、カーボンナノチューブを宇宙エレベーターに使うと人間社会で使われる材料は時代とともに変化 いう夢もあるが、まだ十分な長さになっていなしており、一般にその性能は向上し、使用量は いようである。
以上のようなことを考えると、科研費等の学術材料の種類によって変化してきた。これまでの変化に対し、将来も使用される材料の質や量も 的に重要な研究だけでなく、国策に関わるよう変化することが予想されるが、それらには社会 な経産省関連のプロジェクト等の研究開発でも、情勢やニーズ（要求される特性等）も影響する 様々なことを考慮して限られた予算を編成すると考えられる。このため、今後の社会情勢等を ことが必要となる。社会的な波及効果等を予測し考慮しながら、将来の研究開発の課題を設定す ながら、派手そうな情報に左右されずに冷静に開発する課題を設定することが求められる。マスコることも重要であろう。
たとえば、機能性材料に使われる希少元素は、 ミは情報発信という重要な役割を担っているが、一般に資源量が少なく高価であるため、レアメ たまに信頼性の低い情報が流れていることもあタル分野でのリサイクル技術の開発が進んでき る。たとえば、サイコロの形をした黄鉄鉱を「黄た。しかし、レアメタルの事情は国によって異 鉄鋼」とテロップに出したテレビ番組があった。
なることが多く、自国のことだけを考えていれ 研究者や技術者だけでなく一般視聴者もその中ばよいわけでない。また、鉄鋼等のベースメタ 味を解読し、マスコミの不正確さを見抜いた方ルのリサイクルは進んでいるものの、時代に伴 が良いであろう。大学教員の評価にマスコミへうリサイクル原料の質の低下やプロセスの省エ のプレスリリース等が含まれることがあり、庶ネの課題等が顕在化している。このため、鉄鋼 民には難解な研究をしている教員は苦労していや非鉄金属のプロセス分野では、常に資源やエ るようだ。社会的視点からすれば、大学等の学術機関では公的資金等の支援を得て学術基盤がネルギー関連の新しい課題が出てくる。
一方、材料の視点からは、機能性材料である 着実に構築されるべきであり、産業分野では多軟磁性材料や永久磁石等の磁性材料の性能向上 くの因子を考慮してプロジェクトを推進し成果や使用量の増加は目覚ましく、ネオジム - 鉄 - ボ を出すことが望ましい。最終的にそれらは社会ロン系の磁石が百円ショップで手に入るぐらい 還元されなければならず、その過程では社会規に普及している。一方で、使用済みの磁石から 範や研究倫理も考慮する必要がある。このため、のレアメタルの回収も行われているが、回収率 課題採択に携わる審査員には責任とともに広いとなると JOGMEC のマテリアルフローを見ても 視野が求められ、それらの過程を経て妥当な将決して高いわけではない。また、二次電池の分 来像ができあがってくる。JRCM は、経産省や野で使われている Li や Co 等の使用量はさらに NEDO のご指導の下で優良企業の賛助会員等で増えると思われるが、やはり回収率が高くない 構成されており、金属系材料関連の基幹産業のプロジェクトを着実に推進している。そのようようである。
さらに、有機材料分野では、PET ボトルやレ な健全な体制の中でイノベーションが創出され、ジ袋等のプラスチック製品の普及が著しいが、腐 将来像が具現化されることが期待されている。

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金属技術室関係の令和 2 年度予算案及び令和元年度補正予算の概要について
経済産業省 製造産業局 金属課／金属技術室 課長補佐 橋森 武志
1. はじめに
昨年 12 月 21 日、令和 2 年度の政府予算案が億円となり、令和元年度予算と比べて 1 億円の減額となっています。金属技術室関係予算は、(1) 製閣議決定されました。また、今年 1 月 30 日には「安心と成長の未来を拓く総合経済対策」を実行する

鉄プロセスにおける省エネと CO2 排出量を削減する技術開発事業（環境調和型プロセス技術の開発ための令和元年度補正予算が成立いたしました。
本稿では、現在、通常国会で審議中の令和 2 年事業、令和 2 年度当初予算案 42 億円（対前年度2 億円増））、(2) 自動車等の輸送機器の抜本的な度の政府予算案及び令和元年度補正予算から、金属 軽量化に資する新構造材料等の技術開発事業（同技術室関係予算（案）について紹介させて頂きます。 32.5 億円（同 1 億円減））、(3) 高効率な資源循環システムを構築するためのリサイクル技術開発事業（資源循環システム高度化促進事業、同 7.4 億

2. 令和 2 年度金属技術室関係予算案について
令和 2 年度の金属技術室関係予算案は総額約 82円（同 2 億円減））の 3 つの事業からなります。

(1) 環境調和型プロセス技術の開発事業について
鉄鋼業は、自動車や情報通信機器、産業機械など、他の産業の基盤となる基幹産業であり、製造業の上流行程にあたる重要な産業分野です。一方で、鉄鋼業は、日本の産業部門の中でも CO2 排出量の割合を多く占めています。現在、日本はパリ協定に基づき地球温暖化対策を進めていますが、日本において地球温暖化対策を着実に進めていくためには鉄鋼業における取組が大変重要な役割を担っています。
鉄鋼業の中でも CO2 排出量が多いのが、製鉄プロセスです。製鉄プロセスにおける省エネの推進と CO2 排出量の削減を行うため「環境調和型プロセス技術の開発事業」という取組を行っています。
環境調和型プロセス技術の開発事業は、①コークス製造時に発生する副生ガスに含まれる水素を活用し、コークスの代替として鉄鉱石を還元する技術などの開発（水素還元活用製鉄プロセス技術の開発（COURSE50））、②低品位の石炭と鉄鉱石を有効活用し、高炉内の反応を低温化・高効率化する技術の開発（フェロコークス活用製鉄プロセス技術の開発）の 2 つからなります。

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①水素還元活用製鉄プロセス技術の開発（COURSE50）について
COURSE50 は、平成 20（2008）年度から令和 7（2025）年度までの事業で、①コークス製造時に発生する副生ガスに含まれる水素を活用し、コークスの代替として鉄鉱石を還元する技術（高炉水素還元技術）、②製鉄所内で使われずに廃棄されている低温の熱エネルギーを利用し、高炉が排出するガスの中から CO2 を分離・回収する技術（CO2 分離回収技術）を開発することにより、製鉄所の CO2排出量を約 3 割削減することを目指しています。

②フェロコークス活用製鉄プロセス技術の開発についてフェロコークス活用製鉄プロセス技術の開発
は、平成 29（2017）年度から令和 4（2022）年度までの事業で、低品位の石炭と低品位の鉄鉱石を混合成型・乾留することによりフェロコークスを生成し、フェロコークス中に含まれる金属鉄の触媒効果で鉄鉱石の還元に必要なエネルギーを削減する技術を開発することにより、生産プロセスのエネルギー消費量を約１割削減することを目指しています。

(2) 輸送機器の抜本的な軽量化に資する新構造材 させた革新鋼板、非鉄軽量合金材料、炭素繊維複料等の技術開発事業について合材料や、小型・高効率モーターを実現する高性自動車や鉄道車両等の輸送機器の走行時のエネ 能磁石等の開発を行っています。
ルギー使用量や CO2 排出量を削減するためには、本事業は、平成 26（2014）年度から令和 4（2022）
輸送機器の軽量化が不可欠です。そこで、輸送機 年度までの事業で、輸送機器の原材料を革新的新器の抜本的な軽量化に繋がる技術開発等を行って 構造材料等に置き換えることで、抜本的な軽量化います。
（自動車車体の場合 50%軽量化）と令和 12（2030）
具体的には、①材料特性を最大限活かした輸送 年度において約 464 万トン／年の CO2 排出量削減
機器の軽量化のため、複数の材料を適材適所に利 を目指しています。
用したマルチマテリアル化の最適設計手法、評価手法、マルチマテリアル部材のリサイクル技術等の開発、②複数の材料を適材適所に使うために必
要な、接合・接着技術の開発、③強度、加工性、耐食性等の複数機能とコスト競争力を同時に向上(3) 資源循環システム高度化促進事業について
携帯電話、スマートフォン等の小型家電にはレアメタルが豊富に含まれています。そこで、小型家電からレアメタル等の金属資源を効率的にリサイクルするため、①廃製品・廃部品の自動選別技
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術、②高効率製錬技術の開発を行っています。
平成 29（2017）年度から令和 4（2022）年度
までの事業で、本事業で開発された技術・システ
ム導入するにより、我が国に多く存在する廃家電類由来の金属資源（都市鉱山）等の確保を通じた資源の安定供給・国内需給を目指しています。

和元年度補正予算では、「革新的環境イノベーション戦略」に基づく技術シーズの実用化に向けた開発を加速するための予算が盛り込まれました。
鉄鋼業については、前述した「COURSE50」等の技術だけでは、「2050 年までに温室効果ガス排出量 80％削減」という長期的目標と整合的なCO2 排出量の削減を実現することはできません。
そこで、究極的には水素のみで鉄鉱石を還元する水素還元製鉄技術などの超革新技術による「ゼロカーボン・スチール」に挑戦することが盛り込まれています。
具体的には、2050 年の水素コスト（プラント引渡しコスト）20 円／ Nm3 という目標をさらに下回る水準で CO2 フリー水素が安定的かつ大量に供給されることを前提に、2050 年以降のできるだけ早い時期までに、現在の高炉法による鉄鋼製造と同等のコストで「ゼロカーボン・スチール」を実現する水素還元製鉄技術等の超革新技術の開発を行うこととしています。

3. ゼロカーボン・スチールの実現に向けて（令和元年度補正予算事業）
日本政府は、「パリ協定に基づく成長戦略としての長期戦略」（令和元年 6 月閣議決定）において、2050 年までに 80%の温室効果ガスの排出削減の実現に向けて、大胆に取り組むことを宣言しました。これを受け、日本が強みを有するエネル
ギー・環境分野において革新的なイノベーションを創出し、社会実装可能なコストを実現、これを世界に広めていくために、「革新的環境イノベーション戦略」を策定し、本年 1 月 21 日に統合イノベーション戦略推進会議にて決定しました。令The Japan Research and Development Center for Metals

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JRCM NEWS ／第 401 号

2020 年 3 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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