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私たちは世界で初めてのバイオ・ナノ・カーボンを製造した先進的で独創的な研究開
発企業です。本ご提案は木材および非木材から、「パルプ製造プラントの設置及び製
造工程より生成されるバイオカーボン関連製品」についての販売の仕組みにより閉塞
した森林組合の収支改善に大きく寄与する計画についてのご提案となっております。
バイオカーボン関連製品販売による森林組合の事業プラン
バイオカーボン・プラント
2016年3月資料
【販売元】エナジー・イノベーションズ・ジャパン株式会社
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会社概要と役割
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当社の新技術NC法について現在主要各国で順次特許取得を進めております。
パルプ新製造方式(NC法)のビジネス化を推進し、製造装置の設計・製造、
製造装置と各種「カーボン製品の販売」を手掛けることで社会に貢献致します。
■ 商号 エナジーイノベーションズジャパン株式会社
■ 業務内容
■ 代表者 代表取締役CEO 田中正美
• 新しいパルプ化法(NC法)の技術開発及び製品販売
世界8か国で特許申請手続き中、現在特許取得済み
■ 役員 取締役副社長 片地春幸
取締役副社長 髙藤久載
■ URL http://www.e-i-j.jp
■ E-mail [email protected]
■ 所在地 東京都中央区日本橋浜町
(日本・米国・中国・カナダ)
■ (NC法)について
• 当社の開発した新技術「NC法」は間伐材や全く利用されて
いない廃材・廃合板の有効利用を促進する画期的な技術です。
原料は木材(木質)に限らず「非木質(竹・パーム椰子・バ
カス・ケナフ他等々」も使用できます。
• 製造工程で産出される「黒液」の固液分離によって得られる
「リグニン」からはバイオカーボンの製造も可能。
≪特性≫
• パルプ製造工程においてリグニンを燃料としないので大量の
CO2を出すことがありません。
• 操業温度が低く、常圧である為、製造コストが劇的低減
• 付加価値の高い「リグニン」を効率的に大量に産出。
エナジー・イノベーションズ・ジャパン株式会社
バイオカーボン・プラント設立のご提案
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CO2削減に寄与する新技術〈NC法〉の応用
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【世界が注目するノーベル賞成分『フラーレン』の大量生産事業の展開】
経緯
• 1985年、C60フラーレンの実在が、ハロルド・クロトー、リチャード・スモーキー、ロバート・カールらによってはじめて発見され、
1996年度のノーベル化学賞を受賞した。この物質の応用分野は極めて広く世界中で研究開発が行われている。
生産技術とその課題
• 製造方法は主に、黒鉛を蒸発させる方法とベンゼンなどの炭素繊維を燃やす方法の2種類に分類される。どちらも、原材料を取り換え
ながらフラーレンを作るため、連続的な生産ができない。生産物1㎏当たり100万円以下の価格にするのが難しいとされる。
• 燃焼法の仕組みはベンゼンやトルエンなどを1000℃以上で不完全燃焼させることで発生するススの中にフラーレンが含まれるため、
それを集めて精製せうる、というものである。三菱グループに技術供与した米TDAは1時間あたり40㎏を生産する小規模施設を動かし
ている。三菱はこの技術を改良し生産量を拡大向上させ、現状1gあたり2000円の価格を、大幅に下げたいとしている。
〈フラーレンの生産方法〉
燃焼法
抵抗加熱法
レーザー照射法
有機合成法
✴ 三菱グループは100億円以上ともいわれる資金を投下し、カーボンナノチューブの実績を生かして基本技術と製造技術を押さえ、これまでのように海外他社
の後追いでは日本企業の再生はできないとして世界に先駆けてフラーレンの量産体制に乗り出そうとしている。
✴ 米国MIT大のグループはフラーレンを有機学的に合成する試みを行い、成功したと発表している。しかしフラスコの中の反応であり量産技術の確立にはまだ
時間を要するとみられる。
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バイオカーボン・プラント設立のご提案
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セルロースの特徴
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長年培ってきた最先端の環境関連技術開発と利用技術を基盤に、世界的
に今後急成長が期待されるリグニン市場に参入し、環境改善へ貢献する。
1
独 自 性
新技術NC法を用いたパルプ化プラント、新規設置、再構築の
潜在需要は世界的に大きい
2
生 産 性
他社とは大きく異なり、生産設備プラントの規模を容易に設計できる
3 価格優位性
他社にくらべ、プラントを安価に製造・販売が可能であること
4
拡 張 性
独自の技術手法により生成される希少リグニン製品の製造と販売に
ついて多岐にわたる選択肢が存在
5
継 続 性
今後もこの分野で高い技術をもつ発明者と研究を維持できる
特に「独自性」「拡張性」は
他社には追随やマネはできない。
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主要メンバーについて
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日本屈指の環境技術メーカー出身者(日本鋼管等に在籍)を中心にグローバルで
経験豊富な顧問チームが事業に取り組んでおります。
事業立案
ビジネス化
経験豊富な
顧問団
コアメンバー
日本屈指の
メーカー出身
スタッフ
営業商談
セルロースの
国内トップ
レベル
の技術力
生産企画
設計製造
強い市場競争力の源泉
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NC法のメリット:優位性
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(1) 新しいパルプ化法(NC法)は特許成立及び特許成立条件をクリアしている。
(2) 8か国で世界特許を申請し、日本および、中国・米国・カナダで取得済み。
(3) 本設備はパルプ製造のみならず高付加価値製品の製造も可能にしている。
(4) 世界的に採用されているKP(クラフトパルプ)法に比較し柔軟であり、非木
質である竹・パーム椰子・バカス・ケナフ・ワラ・モミガラ等も原料として利
用可能。(このことは熱帯地方の各国で処理に窮している非木材の付加価値化
に貢献できる)
(5) 原材料が地球のどこにでもあり、また木質、非木質であり供給に容易で地球に
やさしい。
(6) 小型設備で採算性に優れ、小規模で立地が可能。山間地での設置により林業の
新しい工業化も可能であり、地産低炭素社会の先駆者となれる。
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バイオカーボン・プラント設立のご提案
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営業展開の可能性について(1)
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パルプ製造特許新技術(NC法)によるプラントの新設イメージ
製造実証プラント写真
急速熱分解装置
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バイオカーボン・プラント設立のご提案
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営業展開の可能性について(2)
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E I J ナノカーボン製造装置概要図面
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営業展開の可能性について(3)
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製品の応用例
スポーツ分野
ゴルフクラブ、
ラケット類他
エネルギー分野
半導体分野
有機薄膜太陽電池
燃料電池
次世代名の
リソグラフィ、
仮想膜材料
その他産業用
潤滑分野
ポリマ、
ゴム金属添加剤
硬質炭素膜
次世代エンジン
オイル添加剤、
ワックス他
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バイオ・ナノ・カーボン誕生の経緯
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経緯(1)
私たちは、木を構成しているセルロース・ヘミセルロース・リグニンを技術的にも経済的にも1番高いレベルにて生かす
事が最も大切なことであると考えました。
私たちは研究過程でセルロース・ヘミセルロースをパルプ化し紙や酢酸セルロース・メチルセルロースにし、パルプ化
の過程の中で生じるリグニンについては、リグニン中に含まれるカーボン(炭素)を生かすことが求められる技術であ
るとの結論を得ました。
そしてまず、木材のパルプ化と非木質(竹・パーム椰子・バカス・ケナフ・麦・ワラ・モミガラ等)のパルプ化の開発
を多くの協力者と行い成功しました。
このパルプ化とは木質中からリグニンを除去することであり、現在世界では、クラフトパルプ法の下でパルプを生産し
ていますが、この方法は、高温(160℃)高圧(6気圧)で長時間煮て処理をするため、多くのエネルギーを必要とし
ています。
更に溶液中に溶けだした黒液をボイラーにて燃焼させエネルギーとしているため大量のCO2の排出に繋がっています。
私共が開発しました新しいパルプ化法(NC法)は、最大100℃以下で圧力も加えず処理をするため、エネルギーの使用
は非常に少なく済み、何よりもクラフトパルプ化法では燃焼させている黒液からバイオカーボンを生成しました。
私どもはこれにより世界で初めてのバイオカーボンによるカーボンファイバーの製造に目途が立ちました。
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バイオ・ナノ・カーボン誕生の経緯(2)
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NC法の開発に当たっては以下の経緯にて各種原料(各種間伐材、竹、
及びパーム樹幹・ワラ・モミガラFBE)をもとに各企業や学会と共同み
て実験を行ってきた。
経緯(2)
①廃合板パルプ化/リグニン処理実験 平成16年∼17年
本実験は横浜の実験場にてKP法と同じ反応
を作り、主に廃合板のパルプ化と黒液からリグニン抽出を行い、廃合板
がパルプ原料として使用できることの確認を行った。本実験は後のNC法による廃合板および廃材のパルプ化について
の前実験の位置づけとなった。このことは東北3県にある大量の廃材の処理も可能となることの査証でもある。
②残置黒液処理実験(1000トン) 平成17年∼18年
本件は放置された黒液の処理を既存設備を改造し、NC法での黒液分離方式によるリグニンの抽出と水処理に関する実験
である。これによりリグニン抽出および水処理の技術の確認を行った。
③パルプ/リグニン抽出実験(バッチテスト) 平成17年∼18年
本件は放置された黒液の処理を既存設備を改造し、NC法での黒液分離方式によるリグニンの抽出と水処理に関する実験
である。これによりリグニン抽出および水処理の技術の確認を行った。また経済産業省中小企業基盤整備機構の承認に
よる補助金にてさらに大きな実験設備を作り、各種原材料を使用し同実験を繰り返した。この結果パルプの品質および
黒液処理は王子製紙㈱経営企画部、研究所の立会により技術的有効性について確認された。
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バイオ・ナノ・カーボン誕生の経緯(3)
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経緯(3)
④リグニンのバイオカーボン化/炭素繊維化実験 平成16年∼17年
実証実験用小型設備から抽出しパームおよび杉を原料としたリグニンをさらに原料とし、「急速熱分解装置」でバイオ
カーボンの製造を行い、その確認を行った。現在はバイオカーボンをさらに粉末状のグラファイトにする技術の確立に
至っている。
一方でこのバイオカーボンをもとに「炭素繊維(短繊維)」の製造研
究に入っている。なお、本研究の狙いは「急速熱分解方式装置の開発」
することにあった。これにより微粒子のバイオマス原料(リグニン粉)
を500℃の中で自由落下させ、導電特性を発現させ、プレカーボン
化しその後、特許技術におけるプラズマ現象を励行する100nsパルス
波電流を微細粒子に付加し、ミクロ的なエネルギー(高温度)を起こ
してバイオ細胞物質を一気にカーボン原子化した。
リグニンの構造例
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リグニン等化学品の量
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当社のパルプ製造法(NC法)は次々と世界各地で特許を取得している最先端の技術です。
石油枯渇リスクに備えた持続可能な低炭素社会の実現に向けて。
☆☆草木などの食料と競合しない植物(間伐材、廃材など)から、パルプ及び化学品を製造する革新的技術☆☆
間伐材
シリカ(もみ殻)など竹・
パーム椰子・バカス・
パルプ 1t/日
(三成分)
黒液+水 (15t)
100%
• 液体リグニン 700kg/日
• セルロース
• ヘミセルロース
ケナフ・麦等
リグニン
5㎥ (4.2t)
セルロース
ヘミセルロース
60%
60%
絶乾リグニン 100kg/日
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世界初の新技術 その発展性
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木材・非木材からパルプおよびバイオカーボンを製造する
≪NC法≫ビジネススキーム
現在のパルプ生産方法は、クラフト法≪KP法≫が主流です。設備面からも小規模生産が不可能な生産法であり、また、
原料に良質の木材しか使用することができず、製造工程で生じる廃液(黒液)を燃料として再利用するため大量のCO2
を排出するという、環境への負荷が大きい方法です。世界のパルプ工場におけるKP法の占有率は約80%で、生産量は
年間2億トンに及びますが、(北アメリカ6700万トン、ヨーロッパ4500万トン、アジア4100万トン)、施設の老朽化が
進んでおります。また、KP法プラントが排出するCO2は全体の70%と大量で、環境に甚大な影響を及ぼすため、転換
が必要な時期に来ています。ロシアでは、環境の悪化により、プーチン大統領がバイカルイ湖周辺のパルプ工場を操業
停止させたという例がでています。
●大量のCO2を排出する生産方法の見直し
●世界のパルプ工場の老朽化について設備更新の機会
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新技術《NC法》とは
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(1) 原料にできる素材の範囲が広く、通常の木材チップから、椰子、竹、
ケナフ、バカス、麦、稲、藁などからパルプを製造。
(2) 小規模生産が可能な為、採算性が高い。
(3) CO2の排出量が少ないため、地球温暖化防止に貢献。
(4) 硫化物質が出ないため、悪臭がない。
(5) KP法では廃液(黒液)を燃料として使用するが、NC法では黒液か
らリグニンを抽出し高機能素材であるバイオカーボンの生産が可能。
(黒液)リグニン
【低変性リグニンの特徴】
○三次元芳香族網目から成るゲル微粒子
○易溶解性/単分散性/就職可能官能基を持つ
→木質バイオマス由来高機能材料へ展開
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事業展開(国内・海外)のポイント
◆KP法の問題点
(1) 世界のパルプ生産量は約2億トンで、80%をKP法が占めて
いるが、設備の老朽化が進んでいる。
(2) CO2を大量に排出し、薬剤と硫化物による悪臭を発生させ
ている。排水からも汚水が拡散する。
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国内各地の森林組合は
大きな可能性を持つこ
とができる。
材
伐
間
収益性の高いプラント
設置と雇用促進による
地域活性化
(3) 設備の老朽化が進んでいるが、最近10年間、国内においては
新規プラントが建設されていない。
◆NC法プラントの展開
(1) NC法プラントの実施権を含めた販売市場・日本・アメリカ・
カナダ・EU・東南アジア・インド・中国・ブラジルなど
(2) 小規模プラントの場合、一日10時間稼働として木材5㎥で
1tのパルプの生産が可能。
NC法
プラント
5㎥の木材・非木材
パルプ 1t
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黒液の成分と収率について
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(1)黒液は多くの炭素を含んでいる。水分を除いたチップ状の木質部分の1/20位が炭素であるといわれている。材木
1トンのうち、水分が60%と仮定すると木質部分は40%となり、400㎏である。材質のうち65%をセルロース類
とすると残り35%はリグニンとなり、その量は140㎏となる。セルロースのパルプ化の収率は約50%なので、セ
ルロースの130㎏はパルプとなり残り130㎏は黒液に溶け込んでリグニン類と一緒になる。その量は140㎏+130
㎏=270㎏となる。この270㎏中には酸素と水素と雑物が少々含まれているので正味の炭素量は270㎏×1/20以
上≒15∼25㎏(樹種により異なる)と推計される。※試験上での炭素の収量は約1/12で25㎏ほど ロス率を20%と仮定しても、樹木1トンにつき最低12㎏は炭素を取り出せる。
(2)NC法に基づく収率について
パルプ1トン/日を生産する場合(樹皮部分約10∼20%を除く)木材中の水分を60%と仮定し、木質部分40%、
パルプ率50%とすると
● 間伐材㎥(約4t)
木質部分 40%
パルプ収率 50%
● 黒液からリグニン類を抽出する。
約1トンのパルプ 製造
約1トンのリグニン類 製造
(黒液量約3.5倍となり、これを抽出、乾燥を絶乾とした場合)
● プラントの場合、パルプは約20%の水分を含んでいる。
● 黒液量は3.5㎥であるが、凝集殿→脱水→乾燥→熱分解処理後は20㎏∼30㎏くらいとなる
ロス率を考慮し最小12㎏、最大25㎏くらいとする。
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NC法パルププラント開発の経緯
2005∼2006年
2007∼2008年
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城県の旧日本加工製紙工場残置された黒液1000トンの処理試験(リグニンの抽出と水処理を実施)
経産省の補助を受け、木材、非木材からパルプを製造し、リグニンを抽出する試験を実施し、同省よ
りパルプ製法新技術として認定された(平成19・06・12関東第43号)本試験には王子製紙の技術者
らも立会、有効性について評価を得た。
2008年
2010年∼
NC法によるパルプ製造法について日本で特許出願を行った。
黒液から抽出したリグニンをバイオカーボン化し、グラファイトにできることを確認。バイオカーボ
ンを用いたフラーレンの研究(研究継続中)
2012年
中国、米国で特許を取得(CN1016755190B,US8,268,124,B2)
2013∼
山梨県都留市の森林組合とNC法プラントの事業推進を決定(プラント設置予定)隠岐の島森林組合
がNC法パルプ化プラント設置を検討中。
2014
日本で特許を取得(JP5360546)ミャンマーにてNC法プラントを販売・設置し、技術援助を行う
契約を締結。
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新しいパルプ生産技術<NC法>とフラーレンの
大量生産技術の確立 1
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◆特許について
(1)パルプの製造方法(NC法)
日本の特許 特許第5360546号 米国の特許 PCT/JP2008/051008
中国の特許 W02008/088077JA2008.07.24 EU諸国申請中その他諸国申請中
(2)ジャイアントフラーレンの潤滑性により、ベアリングの表面に薄幕を形成し、ベアリングの抵抗を減少せしめ
る方法。平成27年1⽉30⽇、特許庁に出願した。
◆技術の特徴
• 良質の木材のみならず、竹やケナフなど非木材からもパルプを製造することができる。
• NC法によるパルプ生産の廃液(黒液)からリグニンを回収し、ナノカーボンを生産できる。
• 装置を用いてさらにそこからフラーレンを量産できる。
• 植物に含まれる炭素を活用することに新規性がある。パルプの生産、バイオカーボンの生産、さらにフラーレ
ンの生産、いづれにおいても効率と採算性が極めて良く、大量生産が可能である。
※世界のパルプ生産の80%が既存技術のKP法(クラフトパルプ法)で行われている。廃液である黒液は、燃
料として利用されるため、CO2の排出量が非常に多い。また、使用する薬剤回収などの問題もあって、KP法
ではNC法のように黒液を利用するのは困難である。
☆NC法によるパルプ製造技術の詳細は別紙説明書参照☆
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新しいパルプ生産技術<NC法>とフラーレンの
大量生産技術の確立 2
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◆当該技術の市場性
(1) 世界中のあらゆる工作、建設機械、飛行機、船舶、発電施設など、潤滑油を用いて摩耗・摩擦を減少させてい
る分野すべてに関わることができる。
◆今後の事業推進の考え方
• 難しいとされている現状の中、大手企業と連携し、前記載の他社に先駆けて大量生産を実現する。
• この技術の実証を行う為、山梨県の森林組合団体の東部工業団地内で、5㎥/1日の木材小規模プラントを設置し、さら
にフラーレン化装置も設置する。1日10時間稼働として、12㎏/1日のフラーレンを生産したい。森林組合の同意は既
に得られている。
• フラーレンの必要性の高い業務を行っている大手企業に対し利用することで、大幅な利益改善にメリットを考慮いただ
くことで需要を拡大する。
• 特許の出願にあたり、現在車両に利用され、潤滑性に優れるとされてきた二硫化モリブデンを除いたエンジンオイルに、
フラーレンを0.5g/リットル添加し、車両走行テストを行った。軽油車、ガソリン車ともに20∼30%もの燃費を削減
するという結果が得られており、大手企業の参加も得られるものと考えている。
• NC法のパルプ生産過程では、大手製紙会社技術部門の専門家にも、パルプ製品の品質評価を実施いただき、関東経済
産業局長の承認も得てきたという経緯がある
☆NC法によるパルプ製造技術の詳細は別紙説明書参照☆
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ありがとうございました。
本資料の内容は、2016年3⽉時点のものです。
本資料には将来の予測に関する記述が含まれていますが、それらの記述は、資料作成時点で⼊⼿可能な情報に基づき判断したものであり、その
情報の正確性を保証するものではありません。様々な要因の変化等により、実際の業績とは異なる可能性がありますことを御承知おき下さい。
本資料の作成に当たっては、記載されている情報に誤り・遺漏等が無いよう細⼼の注意を払っておりますが、その情報の正確性及び完全性を保
証するものではありません。
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