我が国の技術は世界一~ってか
日本が誇る減炭素技術の一つに火力発電があります。
褐炭による低効率の火力発電が主流の欧州とは異なる発電効率40%以上の発電所以外の新設を認めない日本の火力発電所
世界のCO2排出量上位10%の火力発電所を高効率のモノに置き換えることで発電由来のCO2を7割も減らせるって研究発表があるくらいに効果的なことであり、ゼロと壱しか考えられない人たちとは大きく異なる手法で減らしていく予定です。
ちなみに日本は火力発電所でギネスを持っているくらいに技術力を持っている技術大国でもあります。
で、欧州はどうですか?SMRでしたっけ、それ以外は?ってな感じで何の技術もない国が多いですよね。
さて、アメリカが発表した世界で暮らしやすい国の2位に日本が入りました。
U.S. News Best Countries
The overall ranking of Best Countries measure global performance on a variety of metrics. Switzerland is the best country in the world for 2024.
日本は、世界で最も教養が高く、技術的に進んだ国の一つで、4 つの主要な島と 6,800 以上の島々からなる東アジアの群島国家です。日本の大部分は山と深い森林地帯で覆われていますが、国民は明らかに都会的な生活を送っています。長い間近隣諸国の文化的影響を受けてきた日本は、今日では 古代の伝統と西洋の生活の側面を融合させています。
誇らしいですね。アメリカもなんだかんだと言って日本を認めているってことです。
生活しやすいし、安全ですね。この社会を作ってきた人々に感謝です。
脱CO2のために繊維を作る技術のあるそうですね。
CO2からポリエステルを作る日本発世界唯一の技術、その革新性と今後の課題
パリ五輪のスポーツクライミング競技で、日本、アメリカ、オーストリア、韓国代表が着用したユニホームは各国の代表する山のグラフィックが印象的だったが、日本代表が着用したユニホームに採用された素材も革新的だった。世界初のCO2由来のポリエステルを使用したユニホームで「ザ・ノース・フェイス(THE NORTH FACE)」が提供した。
気候変動対策のひとつとして注目されるカーボンリサイクル技術。このユニホームにはその革新的な技術、CO2を原料とするパラキシレン(高純度テレフタル酸を経由してポリエステル繊維やペットボトル用樹脂原料となる化合物)が用いられた。この技術はNEDO(国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構)の委託事業で、2020年から三菱商事が富山大学、千代田化工建設、日鉄エンジニアリング、日本製鉄、ハイケムが開発を進め、23年にCO2を原料としたパラキシレンの試験製造に成功した。
どのような経緯でこの技術が生まれたのか。三菱商事で同プロジェクトの中心的存在を果たす地球環境エネルギーグループ 次世代エネルギー本部の岡本麻代課長は、「脱炭素が実現した世界でもCO2排出がゼロになるわけではないので、『CO2を原料として使えないか』という起点で事業を検討した。そして、石油化学製品と比べて製造コストが高いため、グリーンプレミアムを市場に転嫁するために付加価値の高い最終製品にすることが事業成立の鍵と考え、アパレル事業、ポリエステル生地、その原料となるパラキシレンの製造技術に行きついた。CO2からパラキシレンを製造する技術は日本には世界唯一の技術シーズがあったため、この案に結び付けて構想を練りNEDOの支援を得た」と振り返る。補足すると、NEDO事業で開発する技術はパラキシレンの製造までで、その後CO2由来のパラキシレンを酸化させる既存プロセスを経てテレフタル酸を生成する。
ポリエステルは、エチレングリコールとテレフタル酸のエステル結合で重合されるもので、その原料となるエチレングリコールは植物由来原料での量産化が世界的に進んでいる。一方、テレフタル酸は植物由来原料を用いたパイロットプラントでの製造は可能になってはいるが量産化は難易度が高く進んでいない。「理由はテレフタル酸の原料であるパラキシレンの分子構造の複雑さにある。CO2からパラキシレンを作る技術は非常に難易度が高いが、これを解決する世界唯一の技術シーズを富山大学などが開発していた」。
この技術を高付加価値の最終製品にすることを目指したのがゴールドウインだ。ゴールドウインは23年、プロジェクトオーナーになり、CO2由来のポリエステルの製造に着手。フィンランドの再生可能燃料メーカーのネステ(NESTE)、三菱商事、韓国の化学メーカーのSKジオセントリック(SK GEOCENTRIC)、タイの石油化学メーカーのインドラマ・ベンチャーズ(INDORAMA VENTURES)、インドの化学メーカーのインド・グリコール(INDIA GLYCOLS)、総合エンジニアリング企業の千代田化工建設とコンソーシアムを組んだ。
ゴールドウインは長期ビジョン“PLAY EARTH”を掲げ、「グリーンデザインの推進」「脱炭素社会の実現」「循環型社会の実現」の3つを柱に環境配慮型素材の積極的活用、修理やリセールなどに取り組んできた。西野美加ザ・ノース・フェイス事業部ザ・ノース・フェイス アパレル事業部長は「次のステップはサプライチェーンを持続可能な構造に変えていくこと」だという。スパイバーと人工タンパク質繊維“ブリュードプロテイン”開発もその一環だ。「TNFはアウトドア製品を提供していて自然が身近にあり、製品を提供する側もされる側も自然を遊び場にしている。そのため、自然環境に配慮した素材を積極的に活用することで、ニュートラルにしていきたい。そのために新素材開発に力を入れており、CO2排出量削減はもちろん、サプライチェーンの変革や循環型社会に向けて取り組んでいる。また、製品を介してお客さまとも環境保全に向けて取り組んでいきたいと考えている。そして、常に取り組む全てのプロジェクトに関してそれが本当に環境にいいのか、アパレル産業の課題解決に向かっているのかを疑いながら、よりよい方法を模索している。その結果、業界をリードする存在でありたいと考えている」と西野部長は語る。
今回、テレフタル酸は一部の製造にCO2由来を、その他はリニューアブル原料とバイオ原料由来のテレフタル酸を用いた。「TNF」の西野部長は「今回の製品化で用いたCO2由来の原料は微量ではあるが、初めの1歩として大きな役割を果たしたと考えている。CO2由来の原料の使用量を増やすには時間がかかるかもしれないが、挑戦したい」と話す。機能性や品質に関してはバージンポリエステルと同じだという。「今後は定番のカットソーなどでリサイクルポリエステルやオーガニックコットンと並ぶ環境配慮素材として活用していきたい」。
量産化のハードルは低くない。「技術の核となる触媒のさらなる性能向上と、次のステージである量産機への資金調達、原料となる水素としてクリーン水素の大量調達など課題はいろいろある。消費者のグリーンプレミアムの許容度向上も重要になる」と三菱商事の岡本課長は語る。
日本発の画期的技術の進展を注視したい。
色々と突っ込みどころがありますが、ただ単純な脱炭素ではなく、複合的に減らしていくという目標があるってことです。
それは素晴らしいことではないでしょうか?
岐阜県の会社であるイビデンは半導体の中工程で技術力を高めていくようですね。
イビデン、半導体パッケージ基板の国内新設を構想 顧客と連携深化
イビデンは、半導体向け高機能ICパッケージ事業の体制強化に向けて顧客連携を強化する。構想する国内の次期投資について、河島浩二社長は「顧客と販売量や価格保証、投資回収なども議論していきたい」と話す。現在建設中の大野工場は2025年、河間工場は26年中には整うが、パッケージ技術の高度化を背景に設備投資額が半導体工場の投資水準に近づいてきたという。同社では、最先端パッケージ技術への対応や次世代に向けた製品領域の拡大を目指すことから「技術開発も加速できる協業体制を構築していきたい」(同)。
現在、取り組んでいる5カ年の中期経営計画において、電子事業は27年度に約4500億円(23年度実績1907億円)の売上高を目指す。河島社長は「大野事業場(岐阜県大野町)の新工場を25年度7~9月期、河間事業場(岐阜県大垣市)の新工場を26年度に立ち上げることで達成を目指したい」と話す。国内生産拠点の一つである青柳事業場(岐阜県大垣市)の能力補完と事業継続計画(BCP)強化を狙い、工場内の基板工程の一部について海外生産による増強も図っている。
次期投資について河島社長は「大野事業場と河間事業場の敷地を活用した工場の新設を構想していきたい」と話す。今期の電子分野での設備投資額は1700億円を見込むが「パッケージ製造に必要な設備は徐々に高機能半導体製造に近づきつつあり、投資額は飛躍的に増加している」。半導体市場は、今後も調整期を挟みつつ拡大していく見通しだが、地政学リスクも加わり不透明感は増している。先行投資を実施した半導体関連企業では、22年からの市場調整期からの影響による稼働時期の遅れが収益回復スピードに影響を与えている。
このような状況から「単独企業の大型増強投資は難しくなってきた」(河島社長)と認識する。現在、建設中の大野事業場および河間事業場は顧客要請をベースとした投資計画であるため、次期投資について「開発スピードを加速させるためにも、顧客との関係強化を図り、一層強固な協力体制を視野に入れたい」とする。
半導体の高性能化は、3D実装や異種チップの混載(ヘテロ集積)などパッケージへの高集積化が進んでいる。シリコンを主原料としたインターポーザーに加え、有機材料を主原料としたタイプの採用も進んでいる。今後、半導体デバイスは各用途に細分化されていくことが予想され、河島社長は「どの技術が主流となるか、見極めている状況」と話す。
同社は、パッケージ製品の高付加価値化を狙い、次世代に向けた製品領域の拡大を進めている。その一環として台湾積体電路製造(TSMC)と3D実装について協業中だが「顧客との協力体制を一段と強化し知見を共有しながら技術開発のスピードアップにつなげたい」としている。
中工程の技術を積んでいくってことですね。インターポーザも樹脂からガラス、シリコンなどに置き換えていくって話なのかもしれません。
日本の技術が試されていますね。
半導体の微細化技術はこれ以上は伸びないという話もあります。
そんな中でチップ on チップなどの技術であるチップレットを第二のムーアの法則とか言い出しているようですね。
いい加減にムーアさんを楽にしてあげたいような気がしますが、それもまた技術の進歩ですね。
「第2のムーアの法則」提唱…半導体再興へ、チップレット配線を微細化
大阪公立大学の笹子勝客員教授は、パナソニックでエキシマレーザーを使った半導体微細加工向けリソグラフィー技術を開発。28ナノメートル(ナノは10億分の1)世代までの相補型金属酸化膜半導体(CMOS)の量産も手がけた。前工程を中心としたこれらの経験を踏まえ、現在は3次元(3D)実装に向けた横方向のチップレット配線技術を研究する。
同大の半導体超加工・集積化技術研究所では、チップ間配線の微細化に向け、量子ビームやナノインプリントなどの技術を融合。「この再配線層(RDL)を微細化する『第2のムーアの法則』により、今後すべてのデバイスがチップレットになる」と見通す。
前工程で使う化学的機械研磨(CMP)技術を後工程に導入し、3D実装材料の効率的な開発を目指す研究会を発足。2023年には横浜国立大学の研究会と合併して「3Dヘテロ集積(3DHI)アライアンス」を立ち上げ、現在、参画企業は材料・装置メーカーなど70社を超える。
チップが多層化する中、「微細RDLによってチップ間の配線長を短くし、低消費電力化と高速化を狙う『微細化』の手法は前工程と同じ」だ。現在までに、約1マイクロメートル(マイクロは100万分の1)寸法の微細RDL形成に成功している。
21年に設立した「量子超加工ラボ」では、研究開発を事業化につなげる“イノベーションソムリエ”として、十数社の民間企業を相手に、国家プロジェクト提案などの技術コンサルティングを行う。
生成人工知能(AI)やメタバース(仮想空間)の普及により半導体の需要が急増している。「日本が強い装置、材料分野でビジネス拡大の大きなチャンスがある」と強調する笹子客員教授。大学では材料開発と評価スキームを迅速に回すことでこれを支える。
配線技術もぎサイカに向かうってことですね。作られたチップをどんどん組み合わせて新しいデバイスにしていくという事でしょう。
どんどん小さくなっていく半導体、それに加えてパワー半導体もありますからまだまだ技術の進歩が期待できますね。
半導体で最先端を進む日本の技術、様々な分野でも最先端を突き進む日本は素晴らしい技術を開発しています。
イグノーベル賞も18年連続で受賞しており、技術の裾野が広いことも大いに関係しているでしょう。
まだまだやっていける日本の技術革新、どんどん進めていきましょう。
(ブラッキー)
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