小規模・高効率な化学変換を可能にするフロー反応技術
先導物質化学研究所・助教・浅野周作
技術の概要
フラスコ、反応窯（有機化学）

小規模フロー反応システム（融合分野・フロー化学）

連続化
自動化

小規模化
精密化

巨大化学プラント（化学工学）(c) GL HAKKO Co.,Ltd.

研究のオリジナリティ/従来技術・競合技術との比較
ガラス製マイクロ化学プラント開発（株）ダイセル 2020年-

オリジナリティ・・原理を理解した装置設計と反応場設計、自動化技術
Na2CO3solution

CO2回収・利用ミニプラント
INERATEC社（ドイツ）

触媒活性点

CaCl2 solution

H2

11.6 mL/min

11.6 mL/min

10 μm

触媒懸濁反応担体

Na2CO3 solution
CaCl2solution

H2 供給

直接H2 供給

11.6 mL/min

10 μm

11.6 mL/min

混ぜ方を変えると結果が変わる

微粉触媒
充填型
フロー反応

触媒と水素の直接接触で27倍加速！

想定される用途
化学生産の超効率化

NH3太陽光
CO2廃棄物
http://www.nakai-seika.com/01_factory.html

反応管管内を移動し反応進行

バイオマス

HCO2H
水素キャリア

余剰電力

実験装置

バルブ
ヒーター

原料

ガス化

モジュール組み合わせ

HPLC, GC等

反応管

ポンプ

触媒反応 電解光反応 抽出分離
熱分解
膜分離

原料

ポンプ

研究開発のデジタル化

化学⇔エネルギー変換

PC

各種化学品

分光分析

データ取込

一括操作
装置制御
プログラム

実験計画
アルゴリズム

企業様へ望むこと反応系（ニーズ）に関する情報提供
・バッチ式で現在実施している反応・フローでスケールアップしたい反応
・最適化したい反応 など

タイでの米糠油利用プロジェクトへの協力・ご参画

自動実験システムの共同開発・利用

・ベイズ最適化アルゴリズムを用いたクローズドループ試験が実施可能

・未利用米糠油を小規模分散型で高効率に化学変換
・アジア地域における新たな化学産業プラットフォームへ
九州大学UIプロジェクト KyudaiTaro,2007【お問合せ】国立大学法人九州大学

オープンイノベーションプラットフォーム サイエンスドリブンチーム
TEL：092-400-0494 E-mail： entry@airimaq.kyushu-u.ac.jp URL: http://airimaq.kyushu-u.ac.jp/

製品液

測定結果の解析液体触媒とプラズマの界面反応を用いたCO2の資源化技術
プラズマナノ界面工学センター・特任准教授・ATTRI Pankaj
技術の概要
温室効果ガスである二酸化炭素を、安価に、高い変換率と選択率で一酸化炭素に変換する技術。
左図：大学で実施した実験室レベルでの概念検証実験の装置図と結果。
水（触媒濃度０％）ではCOの濃度は3%程度であったが、触媒濃度の増加とともに高濃度のCOを生成することに成功した。

研究のオリジナリティ/従来技術・競合技術との比較
温室効果ガスである二酸化炭素を、安価に、高い変換率と選択率で一酸化炭素に変換する技術。
左図：水とプラズマの照射と、その他の競合技術との比較。
水とプラズマの照射システムにおいてさえ、グライディングアーク（GA）に匹敵する低いエネルギーコストを実現している。
上述した触媒溶液を使用することで、より高効率かつ低エネルギーコストの技術が実現することが期待できる。

想定される用途

工場から排出されたCO２混合ガスを選択的に捕捉し、様々な有価物の原料であるCOを生成する。

企業様へ望むこと CO2捕捉によるCO生成実証のためのプロトタイプ機製作の共同研究による装置の特許化、装置販売などのビジネスモデル検討。
 COガスから有価物を製造するコンセプトの実証に関する共同研究。
 廃棄ガス工場への設置に関する経済性検討（カーボンクレジットなどでの収益化と有価物の検討）
 高効率化のための触媒開発共同研究。
九州大学UIプロジェクト Kyudai Taro,2007【お問合せ】国立大学法人九州大学

発明の名称：イオン液体とプラズマによるCO2変換(特願2022-039792)
発明者：ATTRI Pankaj 他３名 出願人：国立大学法人 九州大学

オープンイノベーションプラットフォーム サイエンスドリブンチーム
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「空飛ぶクルマ」の社会実装において克服すべき「倫理的・法制度的・社会的課題（ELSI）」の総合的研究
本研究開発は、国立研究開発法人科学技術振興機構 (JST) 社会技術研究開発センター(RISTEX) が推進する「科学技術の倫理的・法制度的・社会的課題 (ELSI) への包括的実践研究開発プログラム（RIｎCA）」の支援を受けたものである。グラント番号： JPMJRX21J2

九州大学大学院法学研究院・教授

小島立

2023年11月

連携大学

仮想未来風景？

概要「空飛ぶクルマ」の社会実装に向けた動きが加速しています。しかし、現在の議論
では、空飛ぶクルマがより高頻度・高密度に利用される状況を視野に入れた社会制度設計や、社会受容性についての根本的な検討が不足しています。空飛ぶクルマが便利な乗り物として広範に社会に普及するためには、低エネルギー負荷、スマートモビリティとしてのサービス実現、運航に不可欠な施設・構造物などのインフラ構築に加えて、中長期的な視点から、都市交通政策に照らした考察や環境・文化等も含めた倫理的課題、法制度などの見直しについて、一般市民を含めた俯瞰的な議論が求められます。これらの複合的な課題を解決することなしに、空飛ぶクルマは私たちの幸福（ウェルビーイング）に貢献する移動手段として受容されることはありません。
【「空飛ぶクルマ」って？】本プロジェクトでは、人文社会系と自然科学系の研究者が協働し、空飛ぶクルマが社会インフラ【定義】「短中距離を自動で飛行しとして実装される上での前提条件として克服されるべき ELSI を、予見的に明らかにします。て、安全かつ安価に人や物を移出典：Deloitte, Technological barriers to the elevated future of mobility:
Can urban transportation be lifted off the ground? (2019)

研究のオリジナリティ

本プロジェクトは、JST RInCA事業の支援により、未だ実装されていない革新的技術を、安心して社会実装するためのELSIを産学官民で多角的に検討する事を目的としています。これにより、これらの革新的技術が滞りなく社会に受容され、効率的かつ効果的に普及する事を目指します。

プロジェクト内容【課題】「空飛ぶクルマ」の「累積的（cumulative）」な利用、すなわち、より多数、高頻度、高密度の利用を視野に入れた社会制度の設計と、そこでの「社会受容性」についての検討【もし｢空飛ぶクルマ｣が累積的に導入されたら･･･?】
20世紀に自動車や飛行機が広範に普及し、「モータリゼーション」のような形で私たちの生活や世界観を劇的に変えたことに匹敵するインパクトを有する可能性

研究実施体制・参画メンバー
研究代表者：小島 立
エネルギー・環境負荷グループ(研究項目１)
小島立 Gリーダー（九大法学研究院教授） 意見交換
岩熊成卓(九大システム情報科学研究院教授） ・協働
アンドリュー・チャップマン

情報システムグループ (研究項目2)
成原慧 Gリーダー（九大 法学研究院准教授）
山本薫(九大システム情報科学研究院准教授）
寺田麻佑（一橋大学大学院ソーシャル・デ

藤井秀道（九大大学院経済学研究院教授）

高崎春夫(名大未来社会創造機構特任教授）（九大I2CNER准教授）

意見交換
・協働

社会インフラグループ (研究項目3)
黒瀨武史 Gリーダー（九大 人間環境学研究院教授）

陳思聡（九大 人間環境学研究院准教授）
藤田雄飛（九大 人間環境学研究院教授）
山本薫(九大 システム情報科学研究院准教授

意見交換・協働

意見交換・協働ータサイエンス研究科教授）

意見交換
・協働

横断領域グループ (研究項目4,5,6)
寺田麻佑 Gリーダー（一橋大学 ソーシャル・データサイエンス教育研究推進センター教授）

有吉授）亮（名大 未来社会創造機構特任準教

連携

九州大学 先進電気推進飛行体センター
九州大学 人社系協働研究
・教育コモンズ
九州大学 学術研究・産学官連携本部
九州先端科学技術研究所

協力者

九州電力総合研究所（インフラなどに関する助言）

東京海上日動（サービスなどに関する助言）

ANAホールディングス（サービスなどに関する助言）

トルビズオン（所有権などに関する助言）

小林史明（明治大学法学部准教授））【今、求められていること】「空飛ぶクルマ」の広範な社会実装が視野に入りつつある今こそ、その可能性とリスクを的確に把握し、将来的に生じうる課題の解決策を予見的に探求すること企業様へ望むこと動させられる機体やサービス」（「官民協議会」（2018年））。海外ではeVTOL (electric VerticalTake-Off and Landing aircraft)、UAM (Urban Air Mobility) と呼ばれる。
【特徴】 ①電動 ②垂直離着陸③無操縦者（オートパイロット）【「空飛ぶクルマ」社会で実現されるべきこと】●安全で安定したデータ通信 ●安全で安定的な制御●完全自律飛行 ●垂直離着陸所（「バーティポート（Vertiport）」）と空域「コリドー（空中回廊）」の設置

最近のアクティビティ「空飛ぶクルマ」というワクワクする乗り物を着実に安全に社会実装する  第１回報告会・シンポジウム＠一橋講堂（2023/3/14）オープン
ために、様々な分野の研究者、事業者、省庁・自治体、  第2回ドローンサミット＠長崎におけるワークショップ(2023/9/6/) 行政向け
一般市民の皆様と議論を重ね、コンセンサスを構築した  サイエンスアゴラにおけるワークショップ2023(2023/11/18-19) 一般向け
いと考えています。皆様のご参加をお待ちしております。
九州大学UIプロジェクト KyudaiTaro,2007
空の産業・移動革命と都市デザイン ～福岡は空モビにどう取組むべき【お問合せ】➡kojima@law.kyushu-u.ac.jpか？～ (４回シリーズ：12/13、1/22、2/13、3/11） 産業向け

無隔膜式・有価金属リサイクル連動型の水電解水素製造技術
工学研究院 材料工学部門・准教授・谷ノ内 勇樹
技術の概要
 改良型のアルカリ水電解法
 ヨウ化物イオン添加溶液を電解水素製造を省電力化！
有価金属のリサイクル処理に用いる薬剤を同時製造！
 電極表面の改質によって反応選択性を制御電解装置を無隔膜化！

研究のオリジナリティ/従来技術・競合技術との比較
 水電解の陽極反応を転換（酸素発生からのチェンジ）
従来技術

本技術

電解液：
高温・高濃度KOH溶液
陰極反応：
水素発生
陽極反応：
酸素発生
理論分解電圧： 1.23 V @ 25 °C

電解液：
KI-KOH系溶液
陰極反応：
水素発生＊
陽極反応：ヨウ素酸イオン生成＃理論分解電圧： 1.09 V @ 25 °C

電解装置の無隔膜化⇒電解の省電力化 + 設備の単純化・小型化＊: 陰極表面改質により、ヨウ素酸イオンの還元を防止＃: 炭素系陽極の使用により、低過電圧を実現想定される用途 再エネ電力を用いたグリーン水素の製造
 “水素製造” と “都市鉱山リサイクル” の物質循環型コンビネーションプラント

企業様へ望むこと 企業で保有するガス分析装置や表面分析装置の利用
 既存産業技術に関する情報提供
 プロセスコストの評価
 スケールアップした電解装置でのプロセス効率評価
発明の名称：無隔膜式アルカリ水電解方法及び無隔膜式アルカリ水電解装置 (特願２０２３-１３９９１０)
発明者：谷ノ内勇樹、中野 博昭、久保田 涼介 出願人：国立大学法人 九州大学
九州大学UIプロジェクト
Kyudai Taro,2007【お問合せ】国立大学法人九州大学

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エネルギー分野での産学連携プラットフォームとしての

九州脱炭素化研究会（Q-DeCS）with Q-PIT
九州大学エネルギー研究教育機構（Q-PIT） 松﨑良雄、本山宗主、YOO SUNGJUNSELYANCHYN ROMAN、原田大輔
九州大学学術研究都市推進機構 （OPACK） 本田一郎、猪狩直哉

Q-DeCS概要【目的】

Q-PITでの研究成果を基に脱炭素化に関連する学術的、技術的課題について、自由な討論の場を提供することにより再生可能エネルギーが豊富な九州地域を中心に研究開発とその社会実装性の向上に寄与【主な事業内容】

研究集会（ワークショップ等）を年に6回開催（７件程度/回の研究シーズ紹介）
特にご興味を持たれた特定課題は、深掘りに向けた個別の共同研究に移行可

特徴・オリジナリティ【多様な研究シーズ】

２００名超の協力教員（Q-PIT）によりグリーン成長戦略14分野をワンストップでカバー【脱炭素関連博士学生との交流】
九州大学脱炭素エネルギー先導人材育成フェローシップでの博士研究紹介【産学連携、産産学連携】
多様な業種の企業様ご参画：産学連携や異業種交流も可能想定される用途

企業様へ望むこと【脱炭素関連の九州大学研究シーズ項目例】【Q-DeCSへのご参画のお願い】
金融、商社、重電、建設、自動車、化学、金属、セラミック、旅行、電力、ガス、計測、など様々な業種の企業様にご参画いただいています。（現在23社）
九州発の脱炭素化イノベーションを目指して産学連携、産産学連携、博士研究支援等にご協力をお願いします。

【年会費】
・法人会員 (種別A) 20万円
・法人会員 (種別B)＊ 100万円＊ 特典（種別B）：脱炭素関連の博士課程学生の研究に対する企業名を冠する賞を授与することができ、学生との交流が期待できます。

【脱炭素化へのニーズ・課題の共有】

九州大学UIプロジェクト Kyudai Taro,2007【お問合せ】国立大学法人九州大学

Q-DeCSの取組の一環として企業様での脱炭素化への課題・ニーズを共有いただく機会も設けています。
九大の研究シーズとのマッチングに向けてご協力をお願いします。

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バイオマス資源からの有用な低分子化合物の製造〜持続可能社会の実現に向けた低コスト・低環境負荷・低エネルギー反応〜
九州大学大学院工学研究院応用化学部門・准教授・松本崇弘

技術の概要

メタノール

セルロース
ヘミセルロース
リグニン

可視光

メタノール

塩化鉄
水中

紫外光

水素(+ ホルムアルデヒド)(+ ギ酸メチル)

塩化鉄

紫外光

水素

塩化鉄(III)、水中
紫外光

キチン
カニ殻

ガスクロマトグラフィー質量分析
N 2 O2水素

水素
04812retention time / min

ガスクロマトグラフィー

研究のオリジナリティ/従来技術・競合技術との比較
リグニン変換反応

従来技術
・酸化剤/還元剤の利用
・高温/高圧条件
・複数生成物の生成
本技術
・酸化剤/還元剤無し
・酸/塩基無し
・室温

水素生成反応
酸化剤：
酸素、過酸化水素
過酸化物等

酸化剤/還元剤無し

従来技術

酸化反応：
金属錯体反応等酸触媒：ルイス酸⭐

液相改質

熱分解

100200

触媒回転数 = 70.1/h

触媒回転数 = 2.5/h

K. Fujita et al.

K. Fujita et al.

Angew. Chem. Int. Ed.
2015, 54, 9057–9060.

水素化反応：
金属触媒等
0セルロース → 水素

ガス化

塩基触媒：
無機塩基等

還元剤：
水素、電子供与体
等

メタノール → 水素

300

400

500

600700温度（℃）
参照：C. Li, X. Zhao, A. Wang, G. W. Huber, T. Zhang, Catalytic
Transformation of Lignin for the Production of Chemicals and Fuels,
Chem. Rev. 2015, 115, 11559–11624.

想定される用途

Catal. Sci. Technol.
2021, 11, 2273–2279.

本技術
・安価で豊富な塩化鉄を触媒
・メタノール → 水素：触媒回転数 = 46/h

バイオマス基盤の循環型産業社会の実現

・バイオマス活用の新しい選択肢として展開できる。
・多岐に渡る化学分野で利用可能なメタノールの多種多様な炭素化合物の原料（C1化合物）としての利用。
・カーボンニュートラル社会の実現に重要な水素のグリーン化。
・水素キャリアとしてのメタノールの利用。
・地産地消のバイオマス資源利用。
・バイオマス産業都市の新しいデザイン。

企業様へ望むこと・木材/木質バイオマス/キチン等の利用技術の実用化・社会実装のアイデア創出。
・グリーンメタノールの実用化・社会実装のアイデア創出。
・グリーン水素の実用化・社会実装のアイデア創出。。
・カーボンニュートラル技術の実用化・社会実装のアイデア創出。
・光反応/太陽光利用技術の実用化・社会実装のアイデア創出。

バイオマス
製鉄
電力

グリーン水素

地域特異性バイオマス
木材・廃材・キチン・カニ殻等

グリーン
メタノール

二酸化炭素
メタン
メタノール

オレフィン

ホルムアルデヒド
酢酸
メチルアミン
シアン化水素プラスチック
産学官/産産学連携による「カーボンニュートラル技術の社会実装」に向けて、アイデア創出の時点から一緒に考えていただ
きたい。

発明の名称：リグニン分解物の製造方法、メタノールの製造方法、及びリグニン系組成物（特願2023-064258）
発明者：松本崇弘、梅村侑矢、出願人：国立大学法人 九州大学
発明の名称：水素ガスの製造方法（特願2023-181619）
発明者：松本崇弘、櫻井将也、田中良之介、出願人：国立大学法人 九州大学
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ハニカム多孔質体冷却技術の革新的活用
機械工学部門・梅原助教／森教授
技術の概要

 強烈な毛管力による伝熱面への液体供給
 蒸気排出孔からの蒸気排出研究のオリジナリティ/従来技術・競合技術との比較

1mm

 蒸気排出孔 吸水機構CHF が約5倍向上（チャンピオン）

熱伝達率は約3倍向上想定される用途
発熱密度が増加する電子素子＞次世代の冷却手法の確立が急務
沸騰冷却の適用が必須
企業様へ望むことYear

https://eps.ieee.org/technology/heterogeneous-integration-roadmap/2023-edition.html

沸騰現象は，非定常挙動であり，システムとの親和性が重要．
個々のシステムへの適用は，全体システムの最適化設計が不可欠．
・沸騰冷却の適用に向けたシステムの仮導入（試作機の作製，全体システムの構想案）
・スケールアップでの評価検証【沸騰開始過熱度低減】
発明の名称：冷却器及び冷却装置（特願2022-031229）
発明者：森昌司・久野努・高田保之
出願人：国立大学法人 九州大学

【高熱流束除熱】
発明の名称：冷却器、冷却装置及び冷却部材の製造方法（特願2022-031234）
発明者：森昌司・関口正・林田侑也
出願人：国立大学法人 九州大学

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振動発電のための汎用電源回路技術
システム情報科学研究院・准教授・矢嶋赳彬
技術の概要
1.ピエゾ素子やエレクトレット素子など多種多様な静電誘導型の振動発電素子から、スイッチング動作によって高効率に電力を取り出すことができる、汎用的な電源回路技術。
2.コイルを用いた磁気誘導型の振動発電において、環境変化に合わせて発電素子の共進周波数を変調し、発電素子の汎用性を高めることができる電源回路技術。

研究のオリジナリティ/従来技術・競合技術との比較

充電

微小振動の時時間
振動振幅が大きいとき

VTH

充電電力 (W)

発電電圧

発電電圧

従来技術では、振動発電素子から電力を取り出すために、ダイオードブリッジ回路やチャージポンプ回路といった比較的シンプルな電源回路が使用されてきた
しかしそれらの電源回路は、「静電誘導型」や「磁気誘導型」といった振動発電素子の性質を反映しておらず、本来取り出せるはずの電力のごく一部しか取り出せていなかった
本研究では、発電素子に適合した回路動作を行い、さらに多種多様な素子・用途に使用可能な高い汎用性を持つ、電源回路技術を開発した
静電誘導型の振動発電
電磁誘導型の振動発電
電源回路
発電素子
SECE １次キャパシタを削除
放電
30V
電流源
蓄電
2.8V
Switching

スイッチング周波数を変えるだけで共進周波数の変調が可能

0.00140.00120.001
0.00080.00060.00040.00020

時間320325330335340345350355360

環境振動周波数 (Hz)想定される用途市販の振動発電用の電源回路モジュールに本回路を搭載することで、誰もが振動エネルギーから最大限の電力を取り出し、センサや無線送信回路に電源供給することができるようになる
本技術によって振動発電の出力が飛躍的に向上し、また環境変化に追随して動作するなど発電素子としての信頼性も改善し、振動発電を社会に普及させることができる
橋梁や道路などの事故を未然に防ぐため、様々な振幅の振動から着実に電力を取り出し、バッテリーレスで状態監視や無線送信を行えるようになる
振動発電素子の共進周波数を電気的に変化させることで、環境変化に追随できる高信頼な振動発電を実現し、工場のモーターや構造物にバッテリーレスの無線センサデバイスを自在に設置できるようになる

企業様へ望むこと本技術のアプリケーションについて一緒に考えて頂けることを期待しています。

九州大学UIプロジェクト Kyudai Taro,2007【お問合せ】国立大学法人九州大学

発明の名称：振動発電素子用電源回路及び振動発電装置 (特願2021-116274)
発明の名称：電源回路、および電源モジュール (特願2022-179241)
発明者：矢嶋赳彬
出願人：国立大学法人 九州大学

オープンイノベーションプラットフォーム サイエンスドリブンチーム
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