光触媒を用いたグリーン水素製造とカーボンリサイクル技術の要点・最新動向を解説！

社会実装をめざす人工光合成技術

≪グリーン水素製造とカーボンリサイクル≫

【提携セミナー】

主催：株式会社情報機構

2012年度～2021年度のNEDO人工光合成プロジェクト（二酸化炭素原料化基幹化学品製造プロセス技術開発）では、「①光触媒を用いて、水を水素と酸素に分解、②分離膜によって、水素・酸素混合ガスから水素を安全に分離、③得られた水素と二酸化炭素を原料として、基幹化学品であるC2～C4オレフィンを製造」という一連の技術開発により、数多くの研究成果を得た。これらの研究成果の社会実装を目的として、人工光合成プロジェクト（第2期）は、グリーンイノベーション（GI）基金事業プロジェクトの１テーマとして採択され、2022年より活動を開始した。

本セミナーでは、 グリーン水素製造技術およびカーボンリサイクル技術の要点および最近の動向等もふまえ、NEDO人工光合成プロジェクト（第1期）の成果について、「光触媒を用いたグリーン水素製造」および「カーボンリサイクル」の観点から、関連する技術（グリーンアンモニア・メタネーション・e-fuel・SAF等）とともに詳細に紹介する。さらに、GI基金事業プロジェクトの一環として展開している「人工光合成技術の社会実装に向けた取り組み」について紹介する。

2022年、東京大学とINPEXは、NEDO人工光合成プロジェクト（第1期）で得られた「光触媒を利用したグリーン水素製造」に関する研究成果を利用し、EU主催のコンテスト「Fuel from the Sun：Artificial Photosynthesis」に出場した結果、全22チーム中で1位となり、優勝賞金5百万ユーロを獲得した。本セミナーでは、このコンテストで最終選考に残った3チームの技術内容についても紹介する。

◆受講後、習得できること

• CO2削減技術の全体像
• 水素関連技術の現状と社会実装に向けた課題
• カーボンリサイクル関連技術の現状と社会実装に向けた課題
• グリーンイノベーション（GI）基金事業の全体像
• 水素・メタネーション・アンモニア・e-fuel・SAF等の技術の現状と社会実装に向けた課題
• 水分解光触媒に関する詳細な技術

◆受講対象者

• 脱炭素技術の研究・開発に従事している企業研究者
• 環境経営・ESG・SDGs・サステナビリティ推進関連部署等で、
  CO2削減問題・GX（グリーントランスフォーメーション）戦略等に従事している企業担当者
• 水素・メタネーション・アンモニア・e-fuel・SAF等に関心のある方

担当講師

人工光合成化学プロセス技術研究組合(ARPChem)
研究知財部　部長 博士（工学） 　西見 大成 氏

セミナープログラム（予定）

１．はじめに
　　脱炭素社会をめぐる国内外の動向、GX(グリーントランスフォーメーション)戦略

２．グリーン水素製造に関する取り組みの現状と人工光合成技術

2-1．水素の色分け：グレー水素・ブルー水素・グリーン水素
2-2．日本における水素基本戦略
2-3．海外における水素戦略
2-4．グリーンイノベーション（GI）基金事業（FY2021～FY2030）
2-5．各種水素製造技術および光触媒を用いたグリーン水素製造技術の位置付け
2-6. グリーン水素を原料としたグリーンアンモニアの重要性

３．光触媒を用いたグリーン水素製造技術

3-1．光触媒を用いた水素製造の基本原理
3-2．水分解光触媒
　　　　　3-2-1．水分解光触媒開発の歴史
　　　　　3-2-2．光触媒に用いられる各種材料
　　　　　3-2-3．光触媒への要求特性・反応機構
　　　　　3-2-4．電極型光触媒と粉末型光触媒
　　　　　3-2-5．助触媒の選択
　　　　　3-2-6．光触媒のキャラクタリゼーションと性能評価
3-3．光触媒を用いたグリーン水素製造技術の課題

４．人工光合成プロジェクトで開発している、光触媒を用いたグリーン水素製造技術

4-1．水分解光触媒の開発
　　　　　4-1-1．水素発生光触媒
　　　　　4-1-2．酸素発生光触媒
　　　　　4-1-3．水素発生光触媒と酸素発生光触媒を組み合わせた２段階水分解（Zスキーム）
　　　　　4-1-4．単独で水の全分解が可能な光触媒
4-2．光触媒シートの開発
4-3．酸素・水素分離膜の開発
4-4．水分解光触媒と酸素水素分離膜の組み合わせによるグリーン水素製造と100㎡フィールドテスト
4-5．社会実装に向けた取り組み

５．カーボンリサイクル技術と人工光合成

5-1．カーボンリサイクルとは
5-2．大気からの二酸化炭素回収技術（DAC：Direct Air Capture）
　　　　　5-2-1．吸着剤を利用した二酸化炭素回収技術
　　　　　5-2-2．分離膜を利用した二酸化炭素回収技術
5-3．二酸化炭素の資源化技術
　　　　　5-3-1．二酸化炭素の化学反応
　　　　　5-3-2．コンクリート製造
　　　　　5-3-3．生物を用いた手法、SAF（Sustainable Aviation Fuel）
　　　　　5-3-4．メタノールエコノミー
　　　　　5-3-5．メタネーション、e-fuel（合成燃料）
　　　　　5-3-6．プラスチック原料製造
　　　　　5-3-7．人工光合成プロジェクトで開発している、エチレン・プロピレン・ブテン等の製造技術
　　　　　　　　　・検討した複数の技術（Fischer – Tropsch法等）
　　　　　　　　　・メタノール合成
　　　　　　　　　・MTO（メタノールtoオレフィン）合成
　　　　　　　　　・社会実装に向けた取り組み
5-4．人工光合成活用による優位性

６．二酸化炭素の直接還元を指向した人工光合成技術

6-1．粉末半導体光触媒を利用した二酸化炭素の直接還元
6-2．金属錯体を利用した二酸化炭素の直接還元
6-3．光触媒電極を利用した二酸化炭素の直接還元

７．EU主催の人工光合成コンテストにおける注目技術

7-1．2022年に開催された人工光合成コンテストの概要
7-2．日本チーム（東京大学＋INPEX）の技術
　　　　　～（光触媒シートを用いたグリーン水素製造とCO2 -メタネーションを組み合わせたe-methane生産）～
7-3．イギリスチーム（ケンブリッジ大学）の技術
　　　　　～（ペロブスカイト型多層セルを用いたsyngas製造）～
7-4．フランスチーム（原子力・新エネルギー庁）の技術
　　　　　～（ペロブスカイト／Siタンデムセル･水電解一体型デバイスによる水素製造と、
　　　　　　　バイオメタネーションによるメタン合成）～
7-5．審査結果

８．まとめ

公開セミナーの次回開催予定

開催日

2024年7月29日（月）　10:30-16:30

開催場所

Zoomによるオンラインセミナー

受講料

【オンラインセミナー（見逃し視聴なし）】：1名47,300円(税込、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき36,300円

【オンラインセミナー（見逃し視聴あり）】：1名52,800円(税込、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき41,800円

＊学校法人割引；学生、教員のご参加は受講料50％割引。

●録音・録画行為は固くお断り致します。

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★　Zoomによるオンライン配信

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備考

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●当日、可能な範囲でご質問にお答えします。（全ての質問にお答えできない可能性もございます。何卒ご了承ください。）
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