三菱化工機株式会社 研究開発活動 (2024年3月期)

当社グループの研究開発活動は、既存技術・各種装置の高度化並びに技術の差別化・競争力の向上を目指し、開発を行っております。また、新分野への積極的展開及び新技術・新製品開発を行っており、当連結会計年度におけるセグメント別の研究開発費は、エンジニアリング事業292百万円、単体機械事業306百万円の総額598百万円であります。主な研究開発は次のとおりであります。

(エンジニアリング事業)
「廃プラスチックのガス化及びメタノール化実証事業」
世界では海洋プラスチック問題が社会問題化するなど環境保護等の観点から、プラスチックのリサイクル方法確立の必要性が急速に高まっており、本事業はこれまで廃棄されていたプラスチックについて、ケミカルリサイクルによる資源循環システム構築を目指すものです。
現在、実用化されている廃プラスチックのリサイクル技術は、リサイクル品の品質を確保するため、原料に一定の純度・清浄度が求められております。
純度・清浄度が低く、リサイクルが困難な雑多なプラスチック(以下、雑多な廃プラ)は、単純焼却・熱利用焼却・埋立てにより処理されておりますが、プラスチック資源の循環と脱炭素化をいかに両立していくかが大きな課題となっております。
上記のような課題に対し、流動床ガス化技術を有する神鋼環境ソリューション、廃プラスチックのケミカルリサイクルを推進する大栄環境及びDINS関西、水素製造・合成ガス製造技術を有する三菱化工機及び環境循環型メタノール構想を推進する三菱ガス化学は、循環型社会の構築に貢献するために、廃プラスチックの有効資源化を進めたいという共通の思いのもと、雑多な廃プラであっても処理可能な流動床式ガス化技術をベースに、雑多な廃プラをガス化して得られた合成ガスからメタノールを合成する、国内初のケミカルリサイクル技術を構築する共同実証プロジェクトを実施しました。当社は、水素製造技術等で培った触媒技術・ガス改質技術を活用し、廃プラスチック等のガス化炉から得られる合成ガスをケミカルリサイクル可能なガスに改質するプロセスの検証を行い、メタノール合成に適した改質ガスを製造することに成功致しました。今後はスケールアップ検討を実施し、商用化に向けた取り組みを継続してまいります。

「鶏糞および廃棄食糧由来バイオガスからの水素製造技術」
トヨタ自動車株式会社(以下、トヨタ)、豊田通商株式会社(以下、豊田通商)とともに、バイオガスから水素を製造するプロセスをタイ国内に初めて導入することに成功致しました。開発した小型水素製造装置は、2023年11月、タイに設置され、現地の鶏糞や廃棄食料由来のバイオガスから高純度の水素を製造することができ、圧縮、貯蔵、輸送工程を経たのちに水素自動車へ供給されました。今後も、水素を「つくる・はこぶ・ためる・つかう」ためのタイでの一連の取り組みの一環としてこの装置を活用していく予定です。日本の水素関連技術を活用し、各国・地域に合わせたクリーンエネルギーの活用促進に努め、様々なステークホルダーの皆様と連携し、水素社会とその先にあるカーボンニュートラル社会の実現に貢献する第一歩となりました。

「高効率消化システムによる地産地消エネルギー活用化技術」
本研究は、2020年3月に国土交通省/国総研よりガイドラインを公表して頂いて以降、唐津市浄水センターにて自主研究を継続しており、昨年度は自主研究5年目となりました。
2023年3月に、唐津市浄化センターの既設の消化タンク(消化タンク容量:1,860m3)機械設備の改修において、消化タンクの加温設備として、可溶化装置が自治体向けの1号機として導入されました。本装置は、脱水汚泥を熱可溶化するため、加温必要エネルギーが小さく、また、放流水質への影響を少なくする運転を実施しています。本装置の導入により、当処理場は水処理より発生する汚泥全量が、高効率消化システム(熱可溶化)による汚泥処理となり、その導入効果を継続調査しております。
昨年度の調査結果といたしましては、以下の導入効果を確認致しました。
・排出汚泥量:約42%減
・放流水質への悪化影響は確認されないこと
上記調査結果に関しましては、今年度8月に開催される第61回下水道研究発表会でも同様の調査報告を発表する予定です。
国内各自治体でも脱炭素への取組みとしまして、改めて消化設備への取り組みが注目されており、今後はこの調査結果をもとに、各自治体向けに本システムの更なる導入促進・拡販に取り組んでまいります。

(単体機械事業)
「iFactory®の開発」
NEDO(*)が取り組む「戦略的省エネルギー技術革新プログラム/テーマ設定型事業者連携スキーム」の一環で、当社は現在のバッチ式製造法にかわり、連続生産方式を採用した再構成可能なモジュール型の医薬品製造設備「iFactory®」(アイファクトリー)の開発に参画しております。
当社は新製品である連続真空ろ過機「CURUPO®」(クルポ)と連続棚段乾燥機「プレートドライヤ―」を、プロセスに応じて組み換え可能なモジュール「iCube」内へ組み込み、制御システムの動作検証、自動運転調整を行った後、2022年10月に株式会社高砂ケミカル様の掛川工場iFactoryに納入致しました。その後、iFactoryを構成する前後段のiCube、ユーティリティを構成する「iConnect」と連結され、消防検査を経て、2023年2月、掛川工場iFactoryの竣工式が執り行われ、iFactory全体の運転検証を開始しております。
2023年4月より開始した実証試験では3種類の化合物を連続生産し、バッチ生産と同等の品質が確保されていることを確認しました。更に本開発の功績が特に顕著であると認められ、2023年度「NEDO省エネルギー技術開発賞」最優秀事業者として「理事長賞」を受賞致しました。当社は「iFactoryⓇ」の普及により、生産性の向上とCO2排出量の大幅な削減を目指してまいります。
* NEDO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の略称。本内容成果の一部は、NEDOの助成事業の結果得られたものです。

(その他)
「微細藻類によるカーボンニュートラル社会の実現を目指した研究開発」
当社は、製造機能を兼ね備えたエンジニアリング会社として、常に新しい時代のニーズに対応した装置・設備を設計・製作・建設することで、2050年までにカーボンニュートラルな社会を実現できるよう取り組んでおります。その1つとして、1980年代にはクロレラの培養・生産設備の建設に携わり、2000年代後半からの微細藻類を原料としたバイオジェット燃料開発への研究協力など、微細藻類に関連する取り組みを進めてまいりました。
2022年度は、当社もメンバーとして参画しております「バイオDX産学共創コンソーシアム(代表機関:広島大学)」が、『Bio-Digital Transformation(バイオDX)産学共創拠点』として国立研究開発法人科学技術振興機構「共創の場形成支援プログラム(COI-NEXT)・共創分野(本格型)」に採択され、2032年3月までの10年間にわたる研究プロジェクトが開始しました。
当社を含む研究グループ(5大学及び6企業、1自治体)は、この『バイオDX産学共創拠点』がSDGsに基づくあるべき将来像の構想として定めたターゲット「カーボンゼロを推進するバイオものづくり」を目標に、研究開発課題リーダーである東京工業大学太田啓之名誉教授のもと、「微細藻類および植物による有用物質生産プラットフォームの開発」に取り組んでおり、当社川崎製作所敷地内に実証エリア(200㎡)を設け、多角的な微細藻類の研究開発を実施しております。
2022年度は東京工業大学に300L規模の当社「都市型フォトバイオリアクター」を採用いただき、当社の実証エリアの整備、研究装置の製作を実施いたしました。2023年度に設置を完了し、実証試験を開始いたします。今後、レースウェイ培養装置を複数基設置すると共に、隣接する当社の水素製造装置「HyGeia-A」から排出されるCO2を藻類培養のCO2供給源として活用し、CO2利用(CCU:Carbon dioxideCaptureand Utillization)をはかり、培養後の工程(収穫～抽出)の研究設備についても整備してまいります。
また、ちとせグループが運営し、多様な業界から様々な企業が参加している藻類を活用した企業連携型プロジェクト『MATSURI(まつり)』の活動に賛同し、当社は2022年度に法人パートナー契約を締結いたしました。『MATSURI』は、光合成を活用した藻類の生産を通じてカーボンニュートラル実現を推進すると同時に、パートナー企業間で連携して事業開発を行い、再生燃料をはじめプラスチックや食品、化粧品など人々の生活を支える藻類製品を社会に普及させることをめざすプロジェクトです。
取り組みの一つとしまして、ちとせグループの中核法人である株式会社ちとせ研究所は、2023年3月に新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の「グリーンイノベーション基金事業/バイオものづくり技術によるCO2を直接原料としたカーボンリサイクルの推進」に「光合成によるCO2直接利用を基盤とした日本発グローバル産業構築」のテーマで採択されており、当社としましても、パートナー企業と共にエンジニアリング技術や微細藻類ソリューション技術を応用して、新規事業を見据えた新たなソリューションの開発・提案に取り組み、サステナブルな社会づくりに貢献してまいります。