最新高性能メタネーション製造方法及び装置

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと伝えら
れる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。（戦国時代の軍団編成の
せて生まれたキャラクタ「ひこにゃん」。

2050年までにカーボンニュートラルを実現すると表明した国は、全世界で125カ
国・1地域に及ぶ（2021年4月末時点）。その実現には、二酸化炭素（CO2）の排
出を削減することに加えて、既に大気に存在しているCO2の除去・再利用を含め
た総合的なアプローチが不可欠だ。その中でもCO2を資源ととらえ、排ガスや大
気中から回収して燃料やさまざまな製品に再利用する技術（CCU: Carbon dioxide
Capture and Utilization）が注目されている。その中でもより効率的なプロセスが 
求められる低濃度CO2の資源化は大きな課題だ。
産総研は、独自に開発した触媒を用いることで、希薄な濃度のCO2から直接メタ
ンを合成する新たな触媒プロセスの開発に成功した。その成果から発展して、遷
移金属を用いない触媒で、一酸化炭素と水素の混合ガスである合成ガスを直接生
成する技術を開発。大気中レベルの低濃度CO2を原料としてメタンや合成ガスを
製造することが可能となり、将来の合成燃料や有用化学品製造への展開も視野に
入ってきた。
これらの触媒開発に加えて、周辺プロセスの効率化・大型化も進めており、この 
技術の社会実装に向けて、企業との共同研究にも着手し、カーボンニュートラル 
社会の構築に向けて、前進を続けている。 

※050年までにカーボンニュートラルを実現すると表明した国は、全世界で125カ
国・1地域に及ぶ（2021年4月末時点）。その実現には、二酸化炭素（CO2）の排
出を削減することに加えて、既に大気に存在しているCO2の除去・再利用を含む
総合的なアプローチが不可欠。その中でもCO2を資源ととらえ、排ガスや大気中
から回収して燃料やさまざまな製品に再利用する技術（CCU: Carbon dioxide
 Capture and Utilization）が注目されている。その中でもより効率的なプロセスが
}求められる低濃度CO2の資源化は大きな課題。
産総研は、独自に開発した触媒を用いることで、希薄な濃度のCO2から直接メタン
を合成する新たな触媒プロセスの開発に成功した。その成果から発展して、遷移
金属を用いない触媒で、一酸化炭素と水素の混合ガスである合成ガスを直接生成
する技術を開発。大気中レベルの低濃度CO2を原料としてメタンや合成ガスを製
造することが可能となり、将来の合成燃料や有用化学品製造への展開も視野に入
ってきた。
これらの触媒開発に加えて、周辺プロセスの効率化・大型化も進めており、この
技術の社会実装に向けて、企業との共同研究にも着手し、カーボンニュートラル
社会の構築に向けて、前進を続けている。

※大気中の二酸化炭素から資源を生み出す - 産総研
※特開2015-196619(P2015-196619A)　二酸化炭素固定システム
※特開2023-017750 メタネーション反応触媒担体用のセラミックハニカム構造体
、およびその製造方法
【概要】

例えば、特許文献１には、金属製またはセラミックス製ハニカム基材に触媒構成
成を含む水溶液を塗布する工程と、乾燥させる工程と、中和する工程と、８０～
２００℃で乾燥する工程と、２００～７００℃で焼成する工程と１００～７００
℃で還元する工程からなる一酸化炭素メタネーション用のハニカム触媒の製造方
法が開示されている。また、例えば、特許文献２には、多孔質の隔壁で区画形成
されたハニカム構造部と、複数の目封止部を備え、ハニカム構造部の中心部分に
存在するセルの集まりから構成される第一のセル群と、第一のセル群を取り囲む
セルの集まりから構成される第二のセル群を有し、前記第一のセル群が、前記流
入側端面の側の端部に前記目封止部が配置され且つ前記排出側端面の側の端部に
前記目封止部が配置されていない前記セルと、前記排出側端面の側の端部に前記
目封止部が配置され且つ前記流入側端面の側の端部に前記目封止部が配置されて
いない前記セルとが、前記隔壁を隔てて交互に並ぶように構成され、前記第二の
セル群が、前記排出側端面の側の端部に前記目封止部が配置され且つ前記流入側
端面の側の端部に前記目封止部が配置されていない前記セルからなるように構成
された、ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される粒子状物質を捕集する
フィルタ用の目封止ハニカム構造体が開示されている。
特許文献２に記載された方法により製造されたハニカム構造体を用いれば、排ガ
スの温度が変化して、目封止ハニカム構造体の中心部分と外周部分との間で大き
な温度差が生じてもクラックの発生が抑制されるフィルタを得ることができると
記載されている。
【特許文献１】 特開２００７－２５２９９１号
【特許文献２】 特開２０１３－１６３１５５号
【要点】
下図１多孔質のセラミックスで構成された隔壁により囲まれた断面形状が多角形
状である複数のセルが、隣接して平行に設けられたセラミックハニカム構造体で
あって、少なくとも一部の前記セルの片側に目封止部を有しており、前記隔壁の
表面に触媒作用を有する触媒活性成分を含む触媒層が形成されていることで二酸
化炭素を主成分とする原料ガスの空塔速度を大きくしても、原料ガスと触媒成分
との接触面積を大きく保持することが可能であると共に、冷媒等によってセラミ
ックハニカム構造体を外周部から冷却する際に効率的な冷却が困難である、セラ
ミックハニカム構造体の中心部における原料ガスの流量を制御するのに好適なメ
タネーション反応用のセラミックハニカム構造体とその製造方法を提供すること。
【選択図】図１

【符号の説明】
１ ：隔壁　Ｖ２ ：セル　３ａ、３ｂ：目封止部　４ ：気孔　５ａ：入口側端
部、５ｂ：出口側端部　６ ：ステンレス鋼製反応管　７ ：石英ウール　８ ：
熱電対　１０：セラミックハニカム構造体

表４．

 
最後に、前記活性化温度におけるメタネーション反応時のハニカム構造体の温度
を測定した。原料ガスはマスフローコントローラーによって、水素：二酸化炭素：
窒素の体積比率を４０：１０：５０、空間速度が２５００／ｈｒとなるように、
全体の流量を６５４ｍｌ/ｍｉｎに設定した。電気炉の温度は、入口におけるガス
温度が前記活性化温度になるように設定した。
各サンプルの上部、中央、下部の温度を前記熱電対により測定し、目封止割合Ｘ
／Ｙが０．００である比較例Ａ´、Ｂ´、Ｃ´と、目封止割合Ｘ／Ｙが１．００
である実施例Ａ、Ｂ、Ｃの最高温度の差を評価した。
表４より、目封止を有する実施例Ａ、Ｂ、Ｃは、目封止を有さない比較例Ａ´、
Ｂ´、Ｃ´よりも最高温度が低く、［目封止セルの数Ｘ］／［開口セルの数Ｙ］
が１．０の場合にハニカム構造体の最高温度が有意に低下することが確認できた。
これは端面セルを交互に目封止することによって、メタネーション反応で最も高
温となりやすい入口端部の熱容量が大きくなり、発熱量を抑制したことと、ハニ
カム構造体の中央部から出口端部までの原料ガスとの接触面積が大きくなり、ガ
ス流れによる除熱効果が大きくなったことで冷却効率が高くなったためである。
また、触媒塗布量が増加するとハニカム構造体の最高温度は低下した。これは、
担持した触媒成分の表面積が増えることでガス流れによる除熱効果が大きくなり、
熱容量が増加したことで温度上昇が抑制されたためである。
以上の実施例より、本発明のハニカム構造体は原料ガスと触媒成分との接触面積
大きく保持し、かつ冷却効率を優位に向上させることが可能であるとわかる。

沖縄県うるま市でAIを用いたモズク生産効率化の実証実験

3月8日、TOPPANグループのDX（デジタルトランスフォーメーション）事業を担
うTOPPANデジタルは、沖縄県うるま市の勝連漁業協同組合とともに、モズク生産
の効率化を目的とした漁業DXソリューションの実証実験を実施する。同社が開発
した「重量管理アプリ」と「品質判定AI（人工知能）アプリ」を用いる。期間は2024年3月1日から同年6月30日まで。
モズク生産効率化の実証実験

沖縄県のモズク生産量は全国の9割以上を占める。中でも、うるま市勝連地域の
水揚げ量は県内では約4割である。TOPPANデジタルは、次世代DX開発拠点を2021
年6月、うるま市に開設した。システム開発事業とともに、地域課題解決への支
援事業を営んでいる。 

重量管理アプリは、水揚げ時、漁師ごとにモズク重量をタブレットへ入力すると、
カゴ重量を自動的に差し引いたうえで正味の重量を計算する仕組みだ。従来は手
計算や手入力で伝票を管理していたが、同アプリを使用することで手計算による
ミス防止やペーパーレス化を見込める。加えて、アプリの入力データをロットご
とに管理するため、モズクの加工工程以降のトレーサビリティー（生産履歴の追
跡）にも役立つという。 
※モズク（モヅク、学名: Nemacystus decipiens）はシオミドロ目ナガマツモ科
に属する褐藻の1種である。柔らかく細長い胞子体と微小な匍匐糸状体である配
偶体の間で異型世代交代を行う。日本では本州から沖縄に分布し、ふつうヤツマ
タモクなどのホンダワラ類（褐藻綱）に着生している（名の由来の一つ、下記参
照）。イトモズクやホソモズク、ハナモズク、ホンモズクとよばれることもある。
モズクの胞子体は食用とされ、養殖もされているが、「もずく、モズク」の名で
流通している海藻の多くは別属のオキナワモズクである。日本では、他にイシモ
ズクやフトモズク、キシュウモズクなども食用とされる。 

❏マイクロLEDを活用した次世代照明器具

３月７日、近年、照明器具がLED化されたことで、瞬時点灯～消灯、多彩な色演出
が可能となり、商業施設や公共施設をはじめとしたさまざまな場所で、ライトア
ップやプロジェクションマッピングなどのライティング演出や、サイネージなど
と連携した複雑な演出が実施されているが、今までの照明器具では、基本的に照
射したい部分に1台の器具が必要になり、複雑な演出を行う場合には、多数の照
明器具や、プロジェクター、ムービングライトなどの専門的な機材が必要であっ
た。今回開発した、マイクロLEDを活用した次世代照明器具では、1台の器具で複
数の対象物を照らすことをはじめ、スマートフォンやタブレットを活用した操作
端末を通して、使用者が簡単かつ自由に複雑な光をコントロールすることが可能
となります。光源は、日亜化学の開発したμPLSで、16,384個の微細なLEDが実装
されています。その一つ一つを当社の照明制御技術で高速に制御し、個々のLEDの
光を照射面に投影することで、これまでにない様々な光のデザインが可能となり
ました。このマイクロLEDを活用した次世代照明器具を使用すれば、店舗の売り
場では、動的な光による多彩な商品演出や、改装時の照射変更を簡単に行うこと
ができます。また、ホテルなどでは、あかりとサインを兼ね備えた照明で宿泊客
を客室に案内するなど、今後さまざまな用途での活用が期待できる。


　風蕭々と蒼き時代





● 今夜の寸評 : 鈍すれば貧する
　　　　　　　  賢明でなければ豊かになれな

キャラがたてば、サザエサンやちびまる子、ドラエモンと同様にロングランが可
能。でもそれができない。