Ｐ２０００９「炭素循環社会に貢献するセルロースナノファイバー関連技術開発」基本計画
材料・ナノテクノロジー部
１．研究開発の目的・目標・内容（１）研究開発の目的①政策的な重要性
我が国の化学品の多くは石油由来の原料から製造され、現状では石油消費量の約２４％を化学用原料として使用しており、依然として化学産業では化石資源を大量に消費している（石油連盟「今日の石油産業２０１９」）。
一方、世界的に石油消費量が拡大する中、輸入に頼る石油の価格上昇や枯渇リスク、ＣＯ2排出量の増大に伴う温暖化問題に直面しており、化学品製造の革新的イノベーションの実現により、こうした課題を乗り越えていくことが急務となっている。将来的に石油資源の供給リスクを克服し、かつ持続可能な低炭素社会を実現していくためには、バイオマスなど様々な非石油由来原料への転換が必要である。
このような背景から、第５次エネルギー基本計画においても２０５０年に向けた対応として、温室効果ガス８０％削減を目指し、エネルギー転換・脱炭素化への挑戦を謳っており、
２０５０年に向けて化石燃料の利用に伴う二酸化炭素の排出量を大幅に削減する必要があり、あらゆる技術的な選択肢を追求する必要がある。
セルロースナノファイバー（以下、「ＣＮＦ」という。）は、鋼鉄の１／５の軽さで鋼鉄の５倍以上の強度を有するバイオマス由来の高性能素材である。ＣＮＦ複合樹脂を既存の繊維強化樹脂並みのコストまで低減出来れば、軽量・高強度の特性から、幅広い分野へのＣＮＦの活用が加速することが見込まれ、既存の石油由来の素材の代替となることが可能となる。さらに、大気中の二酸化炭素を植物が吸収・固着して得られるセルロースを用いることでカーボンリサイクルの一端を担うことができるため、温暖化対策にも資するものとなる。
②我が国の状況
国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（以下、「ＮＥＤＯ」という。
）では、２０１３年度より「非可食性植物由来化学品製造プロセス技術開発」において、木質系バイオマスから化学品までの一貫製造プロセスとして、「高機能リグノセルロースナノファイバーの一貫製造プロセスと部材化技術開発」、「ＣＮＦ安全性評価手法の開発」、「木質系バイオマスの効果的利用に向けた特性評価」を行い、非可食系バイオマスから得られるＣＮＦを活用するための技術開発を推進した。

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③世界の取組状況
非石油由来原料として、非可食性バイオマスを活用したセルロースナノファイバーを含む化学品製造プロセス開発が世界的に活発化してきている。例えば、２０１１年にスウェーデンにてパイロットプラントでセルロースナノファイバーの生産が始まって以来、米国、カナダ、欧州で本格量産化の前段階のデモンストレーションプラントの建設が進んでおり、また、フィンランド、ノルウェーの企業が商業化に向けた投資を行っている状況である。
④本事業ねらい国内においては、ＣＮＦの製造プロセス、及び用途開発は進められているものの、実用化に達しているものは未だ多くない状況である。ＣＮＦの実用化、用途拡大のためには、ＣＮＦの製造コスト低減が重要であるとともに、各製品用途に応じたＣＮＦの利用拡大への加速が必要である。そして、製品用途拡大の技術開発を促進し、社会実装・市場拡大を早期に実現することは、二酸化炭素の排出量削減につながり、エネルギー転換・脱炭素化社会を実現するために、重要である。また、ＣＮＦは新しい材料として多用な応用が期待されているが、実用化や普及を加速するためには、ＣＮＦの利用にあたっての安全性の確認を強化する必要があるので、安全性評価も実施する。
（２）研究開発の目標①アウトプット目標
２０１３年度より実施している「高機能なリグノセルロースナノファイバーの一貫製造プロセスと部材化技術の開発事業」は２０１９年度で終了する。この事業が終了する２０１
９年度末でのＣＮＦ複合樹脂の製造コストは１，３００円／ｋｇが見込まれているが、ＣＮＦを本格的に普及させるには、２０３０年度末で５００円／ｋｇ以下まで低減する必要がある。本プロジェクトでは、高コストの原因となっている生産性や化学処理のプロセスの飛躍的な改良により、大幅にコストを削減する革新的ＣＮＦ製造プロセス技術の開発を行う。
また、樹脂、ゴム等の基材とＣＮＦの複合化材料を、広く普及させていくために市場の比較的大きい分野での用途開発を促進する、量産効果が期待されるＣＮＦ利用技術の開発を行う。新しい複合材料の実用化や普及を加速し支援するため、長期的な利用における信頼性向上や品質管理強化を目的に安全性評価を実施し、多様なＣＮＦ製品用途に対する有害性評価手法と評価結果、及び排出・暴露評価結果をまとめた安全性評価書を作成する。
それぞれの具体的目標は、別紙１で示す。
②アウトカム目標
ＣＮＦ複合樹脂の世界的な利用拡大や、ＣＮＦと複合化する石油由来の樹脂をバイオマス由来に置き換えも行うことで、２０３０年には３７３万トン－ＣＯ２/年の削減を目指し、その結果、石油資源の枯渇リスクを大幅に減少させ、持続可能な低炭素社会の実現に大きく2

貢献する。
③アウトカム目標達成に向けての取組
ＣＮＦ複合樹脂は新しい素材であるため、サプライチェーンを構成する川上から川下までの企業間の連携が重要となってくる。ＮＥＤＯは、多くの企業の参入が活発に行われるよ
うに、オールジャパン体制の産学連携組織であるコンソーシアム等と連携し、プロジェクト成果の普及を行う。また、ＣＮＦを安心して利用できるよう、安全性や品質管理の強化を目的とした安全性評価を行い、プロジェクト成果を社会実装に取り組む企業に提供する。また、国際展開に向けて、産学連携組織であるコンソーシアム等の知財・標準化戦略分科会と連携し、当該技術の我が国の国際競争力向上を目的とした国際標準獲得に向けた戦略及び活動計画の策定を支援する。
（３）研究開発の内容
上記目標を達成するために、以下の研究開発項目について、別紙１の研究開発計画に基づき研究開発を実施する。
研究開発項目①「革新的ＣＮＦ製造プロセス技術の開発」
研究開発項目②「ＣＮＦ利用技術の開発」（１）「量産効果が期待されるＣＮＦ利用技術の開発」（２）「多様な製品用途に対応した有害性評価手法の開発と安全性評価」
研究開発項目①、研究開発項目②（１）ともに、実用化に向けて企業の積極的な関与により推進されるべき研究開発であり、助成事業として実施する（ＮＥＤＯ負担率：大企業１／２助成、中堅・中小・ベンチャー企業２／３助成）が、基盤技術となる安全性評価（研究開発項目②（２））については、委託事業として実施する。
２．研究開発の実施方式（１）研究開発の実施体制
プロジェクトマネージャー（以下、「ＰＭ」という。）にＮＥＤＯ材料・ナノテクノロジー部 山本 教勝を任命して、プロジェクトの進行全体の企画・管理を担当させ、そのプロジ
ェクトに求められる技術的成果及び政策的効果を最大化させる。
ＮＥＤＯは、公募により研究開発実施者を選定する。研究開発実施者は、企業や大学等の研究機関等（以下、「団体」という。
）のうち、原則として日本国内に研究開発拠点を有するものを対象とし、単独又は複数で研究開発に参加するものとする。ただし、国外の団体の特別の研究開発能力や研究施設等の活用又は国際標準獲得の観点から必要な場合は、当該の研究開発等に限り国外の団体と連携して実施することができるものとする。
なお、各実施者の研究開発能力を最大限に活用し、効率的かつ効果的に研究開発を推進す3

る観点から、ＮＥＤＯは研究開発責任者（プロジェクトリーダー（以下、「ＰＬ」という。））を選定し、各実施者はＰＬの下で研究開発を実施する。
（２）研究開発の運営管理①研究開発の進捗把握・管理
ＮＥＤＯは、研究開発全体の管理、執行に責任を負い、ＰＭは、経済産業省及びＰＬや研究開発実施者と密接な関係を維持しつつ、本プロジェクトの目的及び目標に照らして適切な運営管理を実施する。具体的には、必要に応じて設置されるプロジェクト推進委員会等における外部有識者の意見を運営管理に反映させる他、随時、プロジェクトの進捗について報告を受けること等により進捗の確認及び管理を行うものとする。また、必要に応じて、ユーザーとの連携を促す等、成果目標の早期達成が可能になるよう努める。早期実用化が可能と認められた研究開発については、期間内であっても研究を完了させ、実用化へ向けた実質的な研究成果の確保と普及に努める。
②技術分野における動向の把握・分析
ＰＭは、本プロジェクトで取り組む技術分野について、必要に応じて内外の技術開発動向、政策動向、市場動向等について調査し、技術開発の方向性や技術の普及方策等を分析、検討する。なお、国際標準化戦略の策定などで調査等を行う場合には、効率化の観点から、本プロジェクトにおいて委託事業として実施する。
３．研究開発の実施期間
２０２０年度～２０２４年度までの５年間とする。
４．評価に関する事項
ＮＥＤＯは、技術評価実施規程に基づき、技術的及び政策的観点から研究開発の意義、目標達成度、成果の技術的意義並びに将来の産業への波及効果等について、プロジェクト評価を実施する。
評価の時期は、中間評価を２０２２年度、事後評価を２０２５年度とし、当該研究開発に係る技術動向、政策動向や当該研究開発の進捗状況等に応じて、前倒しするなど、適宜見直すものとする。
また、中間評価結果を踏まえ必要に応じて研究開発の加速・縮小・中止等の見直しを迅速に行う。
５．その他重要事項（１）研究開発成果の取扱い①成果の普及4

研究開発実施者は、研究成果を広範に普及するよう努めるものとする。ＮＥＤＯは、研究開発実施者による研究成果の広範な普及を促進する。
②標準化施策との連携
本研究開発で得られた成果については、標準化等との連携を図るため、標準案の提案等を必要に応じて実施する。
③知的財産権の帰属、管理等取扱いについての方針
研究開発成果に関わる知的財産権については、「国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構 新エネルギー・産業技術業務方法書」第２５条の規定等に基づき、原則として、委託事業は委託先、助成事業は助成先に帰属させることとする。なお、プロジェクトの初期段階から、事業化を見据えた知財戦略を構築し、適切な知財管理を実施する。
④知財マネジメントに係る運用「ＮＥＤＯプロジェクトにおける知財マネジメント基本方針」を適用する。
⑤データマネジメントに係る運用「ＮＥＤＯプロジェクトにおけるデータマネジメント基本方針（委託者指定データを指定しない場合）」を適用する。
（２）基本計画の変更
ＰＭは、当該研究開発の進捗状況及びその評価結果、社会・経済的状況、国内外の研究開発動向、政策動向、研究開発費の確保状況等、プロジェクト内外の情勢変化を総合的に勘案し、必要に応じて目標達成に向けた改善策を検討し、達成目標、実施期間、実施体制等、プロジェクト基本計画を見直すなどの対応を行う。
（３）根拠法本プロジェクトは、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構法第１５条第１号ニ、第３号及び第９号に基づき実施する。
６．基本計画の改訂履歴（１）２０２０年２月 制定

5（別紙 1）研究開発計画
研究開発項目①「革新的 CNF 製造プロセス技術の開発」[助成事業（ＮＥＤＯ負担率：大企業１／２助成、中堅・中小・ベンチャー企業２／３助成）]
１. 研究開発の必要性
２０１３年度より実施している「高機能なリグノセルロースナノファイバーの一貫製造プロセスと部材化技術の開発事業」は２０１９年度で終了する。この事業が終了する２０
１９年度末でのＣＮＦ複合樹脂の製造コストは１，３００円／ｋｇが見込まれているが、ＣＮＦを本格的に普及させるために、２０３０年度末で５００円／ｋｇ以下まで低減する必要がある。このコスト目標を実現するには、従来の技術の延長ではなく、抜本的な見直しを行った新しい製造プロセス技術の開発が必要であるが、実用化に向けて企業の積極的な関与により推進されるべき研究開発であり、助成事業として実施する。
２．研究開発の具体的内容
ＣＮＦ複合樹脂の製造コストを３００円～５００円／ｋｇ程度まで低減させるためには、①生産性の大幅な向上による労務費、原動費の削減、②樹脂との相溶性を高めるための化学処理での薬品コストの低減等を含む製造プロセスの見直しが必要であり、コスト目標を実現するために、従来の技術の延長ではなく、抜本的な見直しを行った新しい製造プロセス技術の開発を行う。
３．達成目標【最終目標】（２０２４年度）
製造プロセスの抜本的見直し、及び生産性の向上、及び薬品コスト低減により、ＣＮＦ複合樹脂の製造コスト（ペレット価格）を、プロジェクト終了時(２０２４年) に７００円／ｋｇ程度（樹脂により５００円～９００円）まで低減する。
【中間目標】（２０２２年度）
製造プロセスの抜本的見直し、及び生産性の向上、及び薬品コスト低減により、ＣＮＦ複合樹脂の製造コスト（ペレット価格）を１，０００円／ｋｇまで低減するとともに、プロジェ
クト終了時(２０２４年) に７００円／ｋｇ程度（樹脂により５００円～９００円）まで低減する技術見通しを得る。
研究開発項目②「ＣＮＦ利用技術の開発」[委託事業、及び助成事業（ＮＥＤＯ負担率：大企業１／２助成、中堅・中小・ベンチャー企業２／３助成）]
１．研究開発の必要性

6親水性のＣＮＦは、化粧品、紙おむつの吸収剤、ボールペン用インク、和菓子等で実用化が行われているが、コストが高いため、添加剤として少量使う方法に限定されており、ＣＮＦの利用量の増加に繋がっていない。自動車、建築資材、土木資材、家電等の構造材用途としての利用が進めば、軽量かつ高強度のＣＮＦのメリットを最大限活かすことができ、生産量も飛躍的に増大する。更に、研究開発項目①にてコストダウンが進めば、自動車、建築資材、土木資材、家電分野において、現在世界で６００万トン／年以上使われている強化樹脂素材での代替採用が期待される。また、自動車、建築資材、土木資材、家電分野では、国民生活に身近な製品として使われることが想定されるため、安全性や品質の更なる管理強化が必要となる。
２．研究開発の具体的内容（１）「量産効果が期待されるＣＮＦ利用技術の開発」[助成事業]
広く普及出来る可能性のある自動車、建築資材、土木資材、家電分野等に適用させていく
ため、各種用途に適した製造技術の開発、成形・加工技術の開発等を行う。
（２）「多様な製品用途に対応した有害性評価手法の開発と安全性評価」[委託事業]
多様な用途への拡大が見込まることから、それら用途に対する安全性評価、及び企業が製品化の際に、各自で簡易的に評価可能な有害性評価手法の開発を行い、事業化支援につなげる。
３．達成目標（１）「量産効果が期待されるＣＮＦ利用技術の開発」[助成事業]【最終目標】
自動車、建築資材、土木資材、家電分野等の用途で新たに開発したＣＮＦ製品が、競合品に比べ、コスト、性能等の面で総合的に競争力があることを示す。
（２）「多様な製品用途に対応した有害性評価手法の開発と安全性評価」[委託事業]【最終目標】（２０２４年度）
ＣＮＦの多様な用途拡大に対応した有害性評価手法の開発と評価、及び排出・暴露評価を行い、安全性評価書をまとめる。
【中間目標】（２０２２年度）
有害性評価手法を確立し、代表的なＣＮＦの用途に対して、有害性評価及び排出・暴露評価を行い、短期の安全性評価結果をまとめる。

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（別紙２）研究開発スケジュール

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