火力発電所などの排ガスから分離・回収したCO₂の有効利用技術を確立するため、CO₂を固定化して酢酸を生成するプロセスと、その酢酸から高付加価値脂質や食用油原料、化学品原料などを合成するプロセスからなる二段階発酵によるバイオリファイナリー技術『Gas-to-Lipidsバイオプロセス』の実用化を目指します。CR実証研究拠点内に設置したベンチスケール規模の試験設備について、経済性改善とさらなる生産効率の向上を目指して改良を実施し、効果の検証、CO₂削減量の評価を行い、早期の事業化に資する知見を得ます。

大崎実証拠点の実証研究エリアにおいて、20トン／日の海水を起点とし、海水中に含まれるマグネシウムを利用して炭酸マグネシウムとしてのCO₂固定化技術を実証します。得られた炭酸マグネシウムは、コンクリートの他、建築材への利用を目指し、それらの製造法も同時に開発します。下記基本フローおよび代替フローでの実証試験において得られた結果を基にフィージビリティスタディを実施し、経済性評価を行います。

本事業では、CO₂とH₂を原料としたカーボンリサイクルLPG製造技術開発の実証研究を行います。過去３年にわたり実施したNEDO委託事業の成果を基に、2025年度からの2年間、さらなる触媒の改良や量産化手法の確立、ベンチスケール実証設備の設計、国内実証に向けた技術的検証と概略計画の検討を進めます。

本事業では石炭火力発電所や工場などから発生するCO₂を資源として、高い生産効率が期待できるバイオマスとして高付加価値な機能性化学品に利用可能な海産珪藻の屋外大量培養技術実証と得られた実証データをもとにしたCCUソリューションとしての統合システムプランをアップデートすることで、CO₂排出源へのソリューション導入協議を進め、カーボンリサイクル技術の社会実装を目指します。

大気圧プラズマの電子エネルギーを利用してCO₂を高効率に直接分解し、合成燃料・化成品製造等に有用な一酸化炭素(CO)を製造するとともに、未反応CO₂はブルー/グリーンアンモニアを反応剤として炭酸水素アンモニウムとして回収し、メタン合成に代表されるメタネーション原料等への再利用を図る先導的カーボンリサイクルシステムの確立を目指します。

次世代電極材料である「ダイヤモンド電極」は、優れた耐久性と特異な電気化学特性をもち、CO₂の電解還元により、選択的かつ高効率でギ酸を製造することができます。本事業では、ダイヤモンド電極を用いたCO₂電解還元によるギ酸製造、およびその分離回収の要素技術を統合し、連続的にギ酸生成を行うことのできるラボスケールの統合システムを構築します。さらに、ベンチスケールの統合システムを構築して実用化の可能性を検証します。

カーボンニュートラル社会および循環経済の実現に貢献することを目的として、シリコン系廃棄物の高度資源化技術によるカーボンリサイクル型SiC合成の研究開発を実施します。これまでに確立したCO₂資源化技術を基盤としつつ、カーボンリサイクル型SiC粉末の高純度化技術の開発、および低純度シリコン系廃棄物の活用技術の開発、という二つの技術的課題を解決し、応用展開を目指します。

微細藻類を利用したカーボンリサイクル技術の研究開発に取り組みます。CO₂を効率的にバイオマスに変換するための方法として微細藻類の担持体培養技術に着目し、最小ロットのバイオマス生産システムの開発、および屋内外での培養実験での性能評価を行います。また、微細藻類バイオマスを原料とした化成品の製造に必要な一連の技術の検証と開発を行います。さらに、生産から利用までのプロセス全体をLCAや社会実装シミュレーションにより評価し、実用化の可能性を検証します。

マイクロ波加熱技術及びプラズマ触媒技術を活用して、水素を使用せずCO₂から導電性カーボン材を製造する技術開発を実施します。具体的には、東京大学が保有するマイクロ波加熱技術を積水化学のケミカルルーピングシステムに導入することで高い変換効率でCO₂からCOを製造します。続いて、東京科学大学が保有するプラズマ触媒技術によるCO不均化反応で導電性カーボン材として使用できる炭素材を製造します。各反応において、触媒反応開発やベンチスケール反応装置開発を行い、CO₂由来導電性カーボン材製造の実用化を目指します。

将来の脱炭素社会に向け、CO₂の化成品利用が求められています。そのため、将来的に繊維等への需要の増加が見込まれるパラキシレンを、CO₂から製造する技術開発を行います。本事業では、CO₂とH₂から、メタノールを経由してパラキシレンを合成することを目指します。技術的には、CO₂とH₂からメタノールを合成する触媒の高性能化を図るとともに、キシレンの中でも有用なパラキシレンの生成割合を高める触媒の開発を行います。

CO₂を有効利用したコンクリートの適用範囲拡大に向けた技術開発を行います。CO₂有効利用コンクリートは一部製品で実用化済ですが、その適用範囲は限定的です。「CO₂を封入した槽内でCO₂を吸収させる工程が必要」「鉄筋腐食に対する懸念」といった技術的制約が要因です。拠点では、現場打設・鉄筋コンクリート等の幅広いコンクリートを対象とした炭酸化技術の実証研究として、実大規模の試験体を製作し、様々な試験や分析を行います。本事業で、コンクリート分野のカーボンリサイクル技術の社会実装を目指して取り組みます。