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

2024.02No.444TODAY

石炭が創る未来、カーボンフロンティア

・カーボンニュートラル実現にあたっては、既設インフラを最大限活用したコスト抑制が最善策。石炭火力はアンモニア、バイオマス混焼 / 専焼への燃料転（一財）カーボンフロンティア機構
理事長

塚本

換や CCUS 技術と組合せたゼロエミッション電源に修段階的に移行することが必要
2. 革新的クリーン・コール・テクノロジーの推進

世界各国がカーボンニュートラル実現に向けた取り組みを加速している中、ロシアのウクライナ侵攻に・カーボンニュートラルの実現には、CCUS/ カーボンより世界中がエネルギー需給の逼迫と価格高騰に見舞リサイクル等の技術を最大限活用することが不可欠

われ、エネルギー安定供給の重要性が再認識されておで、CCS の社会実装やカーボンリサイクル研究等のります。昨年 12 月に UAE のアブダビで開催された加速が重要。

COP28 においては、再生可能エネルギー 一辺倒のグ・CCUS/ カーボンリサイクル等は、将来の事業の予見

リーンウォッシュ的な議論から「移行燃料（敢えて定が難しく、社会に普及させるためには、官民連携と義はなされてないが化石燃料のことだと想定される）国の支援が重要。

は、エネルギー安全保障を確保しつつエネルギー転換

3. クリーン・コール・テクノロジーの海外展開を促す役割を果たしうる」という認識が報告書に明記

・石炭によるエネルギー供給が必要な国や地域に対し、される等、化石燃料の役割にも言及した現実的な議論

日本の石炭利用に関する信頼性の高い地域環境対策がなされたようであります。温室効果ガスの主要な排技術、再生可能エネルギー導入を進める上で必要な出源とされる化石資源は国内外で幅広く活用されてお系統安定化技術、研究開発を進めている CCUS/ カー

り、中でも石炭は、単位熱量あたりの CO2 排出量が最ボンリサイクル等の研究成果を普及、展開させるこも多いものの、地政学リスクは最も低く、埋蔵量が豊とが重要。

富で安価なことから、主要な原料やエネルギー源とし・CO2 排出削減対策を講ずる石炭火力等への資金援助て社会基盤を支え続けております。この状況を踏まえなどの継続実施が必要。

ると、世界が目指すカーボンニュートラルは、石炭を4. カーボンプライシングやめるのではなく、石炭利用に伴う脱 CO2 化を進める

・炭素税や排出量取引制度の検討は重要であるが、税ことであり、我が国は石炭のローエミッション / ゼロ制を導入する場合は、特定の産業に偏ることなく、エミッション先進国として国際連携を図りつつ、S+3E国民全体で負担する仕組みとすることが望ましい。

を大前提に、カーボンニュートラルへの取り組みとエ5. 石炭等資源の安定供給の確保ネルギー安定供給を目指すことが重要であります。

・我が国では、石炭等の化石資源の大半を海外からの輸当機構は 2023 年 4 月より名称を「一般財団法人カー入に依存しており、資源の安定供給確保は極めて重要。

ボンフロンティア機構」（従来は、一般財団法人石炭エ・石炭等の資源安定供給のため、権益確保に向けた継ネルギーセンター）に改め、2050 年カーボンニュー

続的な開発支援、水素、アンモニア、CCUS 等の脱炭トラルを実現するため、カーボンニュートラルに軸足

素分野における国際協力と連携は必要で、カーボンを置いた活動をより一層強化しております。以下は、ニュートラルを見据えた包括的な資源外交の推進が経済産業省、環境省、NEDO、JOGMEC 等関係機関に重要。

提言している内容です。石炭が創る未来、カーボンフ

6. 人材育成と広報活動の強化

ロンティアの取り組みに皆様のご理解とご支援が戴け・エネルギー安定供給の観点から資源開発のノウハウたらと思います。の継承は重要であり、資源国と連携した国際的な人

1. カーボンニュートラルに向けた石炭利用の在り方

材育成活動には国の支援が必要。

・エネルギー自給率が低い我が国では、エネルギーの・石炭利用は、CCUS/ カーボンリサイクル等と組合せ

安定供給のためには特定のエネルギーに偏らないエによりカーボンニュートラル実現に貢献できること

ネルギーミックスを引き続き継続することが重要。

を国内外に広く情報発信することが重要。

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JRCM REPORT

金属技術開発関連予算について（グリーンイノベーション基金及び令和６年度政府予算案の概要）
経済産業省 製造産業局 金属課 金属技術室
1. はじめに
本稿では、経済産業省における金属技術開発関連の予算として、グリーンイノベーション基金における「製鉄プロセスにおける水素活用」プロジェ
クトと、令和 6 年度予算案の概要について紹介いたします。
2. グリーンイノベーション基金（「製鉄プロセス室長川村 伸弥

社会実装時期を 2040 年まで前倒しいたします。
SuperCOURSE50 については、日本製鉄（株）東日本製鉄所君津地区の試験高炉で 2022 年 5 月から試験を開始しており、CO2 排出削減率 22％を達成しております。カーボンリサイクル高炉については、JFE スチール（株）東日本製鉄所千葉地区において小型試験高炉を建設しているところでにおける水素活用」プロジェクト）あり、2025 ～ 26 年度に試験操業を行う予定です。
製鉄プロセスにおけるカーボンニュートラルの 【研究開発項目 2 －①】直接水素還元技術の開発実現に向け、2021 年より NEDO グリーンイノベー
2030 年までに、低品位の鉄鉱石を水素で直接ション基金「製鉄プロセスにおける水素活用」プ 還元する技術により、中規模直接還元炉（実炉ロジェクトにおいて、高炉水素還元技術や低品 の 1/5 規模）において、現行の高炉法と比較し位鉄鉱石の活用を見据えた直接水素還元炉の技術 て CO2 排出を 50%以上削減する技術の実証を目
開発や電炉における不純物濃度の制御技術等の開 指しています。現在、日本製鉄 ( 株 ) 波崎研究開発を、日本製鉄（株）、JFE スチール（株）、（株） 発センターでは小規模試験シャフト炉（1t/ 時間）
神戸製鋼所及び（一財）金属系材料研究開発セン を、JFE スチール ( 株 ) 東日本製鉄所千葉地区でターのコンソーシアムで実施しています。今年度、 は小型ベンチ試験炉を建設しており、それぞれ、研究開発の加速化に向けた研究内容の拡充・追加 2025 年度、2024 年度に試験を開始する予定です。のため、支援額を増額いたしました。
【研究開発項目 2 －②】直接還元鉄を活用した電【研究開発項目 1 －①】所内水素を活用した水素 炉の不純物除去技術開発
還元技術の開発
2030 年までに、低品位の鉄鉱石の水素直接還2030 年までに、製鉄所内水素等を活用した高 元鉄を活用した電炉プロセスにおいて、自動車の炉における水素還元技術及び CO2 分離回収技術 外板等に使用可能な高級鋼を製造するため、大型などにより、製鉄プロセスからの CO2 排出量を 電炉一貫プロセス（処理量約 300t 規模）において、30%以上削減する技術の実装を目指しています。 不純物（製品に影響を及ぼす成分）の濃度を高炉
現在、日本製鉄（株）東日本製鉄所君津地区第二 法並み（リン 150ppm、窒素 40ppm 以下）に制高炉の改修工事を行っており、2026 年 1 月から 御する技術の実証を目指しています。（株）神戸
実機実証試験を開始する予定です。
製鋼所高砂製作所では、小型商用炉（20t）を改【研究開発項目 1 －②】外部水素や高炉排ガスに 造し、2023 年 1 月から試験を開始しています。
含まれる CO2 を活用した低炭素化技術等の開発
また、日本製鉄（株）波崎研究開発センター及び2030 年までに、製鉄所外水素や高炉排ガスに JFE スチール（株）東日本製鉄所千葉地区では、含まれる CO2 を活用した低炭素技術の開発に加 それぞれ小型試験電気炉（10t）を建設しており、え、バイオマスや還元鉄などを一部原料として活 2024 年度から試験を開始する予定です。
用するなど、あらゆる低炭素化技術を組み合わせ 【研究開発項目 2 －③】直接還元鉄を活用した電ることにより、高炉法において製鉄プロセスから 気溶融炉による高効率溶解等技術開発の CO2 排出を 50%以上削減する技術の実証を目
2030 年 ま で に、 低 品 位 の 鉄 鉱 石 の 水 素 直 接指しています。今回の増額により、中規模試験 還元 - 電気溶融炉 - 転炉一貫プロセスにより、高高炉の規模を実炉の 1/5 以上に拡大し、実機設 炉法プロセスを代替し得る生産効率（銑鉄生産計に必要な信頼度の高いデータを集めることで、 量 100t/ 時間以上）を実現するとともに、生成JRCM NEWS No.4442

する鉄の不純物の濃度を高炉法並み（例えばリン0.015%以下）に制御する技術の実装、また、電以下）に制御する技術の実装を目指しております。
当該項目は今回の増額による追加項目であり、本気溶融炉において副生するスラグを国内セメント用途向け品質（高炉同等品質；例えば酸化鉄３%

年 2 月 13 日まで NEDO において実施者の公募を行っているところです。

図 1：グリーンイノベーション基金「製鉄プロセスにおける水素活用」の概要

3. 令和 6 年度金属技術開発関連予算
昨年 12 月 22 日に、令和 6 年度の政府予算案が閣議決定されました。経済産業省関連予算案は、一般会計・エネルギー対策特別会計・GX 支援対策費・特許特別会計を合わせて約 2.5 兆円で、令和 5 年度当初予算額に比べて約 1.5 倍となりました。エネル
ギー価格高騰への対応やエネルギー安全保障・資源の安定供給の確保を進めるとともに、持続的な成長を可能とする経済社会の実現を目指すこととしております。金属技術開発関連の令和 6 年度当初予算案は、総額は 27 億円となり、令和 5 年度予算と比べて約 3 億円の増額要求となっています（図 2）。

定供給の 3 つを目指す GX 実現に向けて、企業の予見可能性を高め、GX 投資を強力に引き出すため、重点分野における今後 10 年間の「分野別投資戦略」を取りまとめました。これに基づき、令和 5 年度補正予算案において、排出削減が困難な産業におけるエネルギー・製造プロセス転換支援事業を新規追加しております。
(1) 資源自律経済システム開発促進事業（令和 6年度予算案額：15 億円）
排出・回収された廃製品に含まれる金属やプラスチック等の各種素材を、デジタル技術も活用しながら最大限利用可能とする基盤技術開発を実施

また、同日、脱炭素、経済成長、エネルギー安します。具体的には、廃家電から貴金属、レアメ

図 2：令和６年度金属課技術開発関連予算の概要
JRCM NEWS No.444

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タル、ベースメタル、プラスチック等の資源を余すことなく資源循環する基盤技術、今後需要が急アップグレードする基盤技術に係る研究開発を実施します。これらにより、将来、資源小国である増することが想定される磁性材料に係る省資源化及び精錬に係る技術並びにアルミスクラップを自我が国において、あらゆる廃製品から資源を再生する高度な資源自律経済システムの開発を促進

動車の車体等にも使用可能な素材（展伸材）へとし、資源の自律性を確保した社会を目指します。

図 3：事業イメージ(2) 航空機エンジン向け材料開発・評価システム

令和 6 年度は、(1) 金型・加熱システムの設計・基盤整備事業（令和 6 年度予算案額：12 億円）
複数の金属元素を適切に組み合わせ、適切なプ製作、(2) 構築したデータ駆動型革新的合金探索システムを用いた合金探索とシステムの改良、(3)ロセスで製造された高機能材料は、耐熱性、耐摩耗性等の機能を持ち、航空機等の省エネルギー化データベースの構築、模擬部材形状での特性評価を行います。に寄与してきました。
本事業では、エンジン部材の革新的製造プロセ(3) 排出削減が困難な産業におけるエネルギー・製造プロセス転換支援事業（国庫債務負担含め総スの開発や、合金開発の迅速化に繋がるデータ駆動型の革新的合金探索手法の開発により、更なる省エ

額 4,844 億円（令和 6 年度予算案額 327 億円））
2050 年カーボンニュートラルに向けて、鉄、ネルギー化に貢献します。また、当該材料や部品は、高度な信頼性要求から欧米当局による認証が必要であり、日本企業にとって大きな障壁となっていることから、材料の国内共通評価システムの構築に取り組み、国産材料・部材の認証取得を目指します。

化学、紙パルプ、セメント等の排出削減が困難な産業において、エネルギー・製造プロセスの転換を図り、排出量削減及び産業競争力強化につなげることを目的とし、これらの産業における排出量削減及び産業競争力強化につなげるため、いち早
い社会実装につながる設備投資等を支援します。
鉄鋼分野においては、従来の高炉・転炉から大幅に排出を削減する革新的な電炉への転換や、水素を活用した製鉄プロセスの導入などを想定しています。
参考：経済産業省ホームページ
令和 6 年度経済産業省関連予算等の概要

図 4：合金探索手法イメージ

https://www.meti.go.jp/main/yosan/yosan_fy2024/index.html

The Japan Research and Development Center for Metals

JRCM NEWS ／第 444 号

発 行
発行人発行所2024 年 2 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

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