1 太平洋セメント研究報告(TAIHEIYO CEMENT KENKYU HOKOKU) 第180号(2021)
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
◇巻頭言◇
カーボンニュートラル
第３研究部 部 ⻑石 田 泰 之
2020 年10 月に菅総理より発表された「2050 年カーボンニュートラル」宣言を受け, 2020 年12 月に政府より「2050 年カーボンニュートラルに伴うグリーン成長戦略」が示されまし た. 本戦略では温室効果ガス排出の８割以上を占めるエネルギー分野の取り組みが特に重 要となり, 2050 年カーボンニュートラルのためには, 電力の脱炭素化が大前提となります. 脱炭素化で注目される技術分野は, 蓄電池, 洋上風力, 次世代太陽電池, グリーン水素, カーボンリサイクルです. 電力の脱炭素化のためには再生可能エネルギーである洋上風力, 次世代太陽電池を最大限に導入する必要があり, そのためには自然環境の影響により, 発 電される電力が変動しやすい洋上風力, 次世代太陽電池の電力を蓄える「蓄電池」が重要な 役割を果たします. カーボンニュートラルのためには自動車, 船舶等の輸送の電動化も必 須であり, 自動車については, 各国ともガソリン車の新規販売を 2030 年～2040 年にかけて 禁止する政策を打ち出しており, 「蓄電池」を搭載する電気自動車は確実に増加するものと 考えられています. これらの蓄電池に使用されるリチウムイオン電池は, 現在, 最も注目 されている技術の一つであり, 連日, 新聞紙面に関連記事が掲載されております. この注目を集めているリチウムイオン電池の正極材料の開発を, 中央研究所では以前よ り取り組んでおり, リン酸マンガン鉄リチウム「ナノリチア®
(英文名：Nanolitia®
)」の開 発に成功しております. ナノリチアは供給不安のあるコバルトを原料に全く使用しておら ず, 既存の主流の正極材料よりも熱安定性に優れて, 極めて信頼性が高いため, 過充電や 破損による激しい燃焼を引き起こす恐れがありません. 単独で利用できるほか, 既存の正 極材料に混合しても性能低下がなく, 信頼性を高めることが可能です. ナノリチアはカー ボンニュートラル達成のために, 広く社会に貢献できる新材料と考えております. CO2を資源として捉えて再利用する「カーボンリサイクル」の開発においては, 当社では 2021 年４月に「カーボンニュートラル技術開発プロジェクトチーム」を新設して, 中央研 究所も一体となって革新的技術の開発に取り組んでおります. 2020年３月 30 日に公表した, 当社の「2050年を展望した温室効果ガス排出削減に係る長期ビジョンの具体的な施策」の実 現に向けて, 国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の「炭素循環型 セメント製造プロセス技術開発」の助成による, アミン法を活用したセメントキルン排ガ スからの最適な CO2回収技術の開発・実証, 回収した CO2をセメント原料や建設資材として 再利用するカーボンリサイクル技術の開発を進めております. 今後はセメント製造プロセ スの特長を活かした, 革新的な CO2回収技術の開発にも取り組み, 革新的技術の開発を強 力に推し進める所存です.2
太平洋セメント研究報告(TAIHEIYO CEMENT KENKYU HOKOKU) 第180号(2021)
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
Carbon Neutral
The Japanese Government announced its Green Growth Strategy in December 2020, in line with Prime Minister’s declaration in October 2020 to make Japan carbon neutral by 2050. As suggested in the strategy, we have to focus our efforts specifically on energy-related emissions which currently account for more than 80% of the total greenhouse gas emissions. To achieve the goal of carbon neutrality by 2050, decarbonization of electricity will be the essential prerequisite. Increasing attention is being drawn to such technologies as storage batteries, offshore wind power generation, next-generation solar cells, green hydrogen and carbon recycling. For the decarbonization of electricity, it is necessary to introduce renewable energies, including offshore wind and next-generation solar energies, to the fullest extent. Since these energy generation outputs depend very much on environmental factors, storage battery is expected to play a key role as a power storage. In the course to carbon neutrality, we also need to shift to electric powered transportation, including ships and automobiles. Many countries have announced a policy to ban selling new gasoline-powered automobiles from 2030 or 2040. This will also lead to an increased demand for electric automobiles loaded with storage batteries. These storage batteries use the lithium-ion battery which is one of the hottest technologies often mentioned in newspapers or other media.
In view of such background, the Central Research Laboratory of Taiheiyo Cement has worked on cathode materials for the lithium-ion battery and succeeded in developing Nanolitia®. Nanolitia is a new material of lithium manganese iron phosphate for lithium-ion battery cathodes that does not use rare cobalt as a raw material. Compared to existing popular cathode materials, the new compound has an excellent thermal stability and an extremely high reliability, which will practically eliminate the risk of fire resulting from mechanical damage or overcharging. Nanolitia can be used either as a single-element cathode material, or in mixture with the existing cathode materials, to improve reliability without affecting the performance. The new material will surely contribute widely to society in achieving carbon neutrality.
In the area of carbon recycling technology to reuse CO2 as a resource, a
company-wide organization named the Carbon Neutral Technology Development Project Team was established in April 2021 to work together with the Central Research Laboratory in development of innovative technologies. The company has been promoting specific measures formulated to achieve its long-term vision of greenhouse gas emissions reduction toward 2050 as announced on March 30, 2020. One of such projects under way is the development of carbon-recycling cement manufacturing process technologies which is subsidized by the New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO) of Japan. We have been working on the development and demonstration of the most advantageous technology for capturing CO2 from cement kiln exhaust gas utilizing the amine
process, as well as the development of carbon recycling technologies to use the captured CO2 as a feedstock in cement and construction materials. Our efforts of
innovative technology development will continue and be enhanced, with a focus also on innovative CO2 capture technologies that take advantage of the features of the
cement manufacturing process.
ISHIDA, Yasuyuki General Manager R&D Department Ⅲ
Central Research Laboratory
