はじめに

カーボンニュートラルの達成のためには、創エネ、エネルギー貯蔵・輸送、エネルギー利用(省エネ)が重要であり、それぞれに対し「化学」の材料、新合成に対する貢献はきわめて大きなものがあります。個別の新規材料技術、合成技術はきわめて重要です。一方、化学工学では、社会、産業をシステムとしてとらえ、システム全体でのモノとエネルギーの流れ(原料調達、製造、利用、廃棄)の中でのCO2排出を最小とすべく、システムの最適化と新規プロセスの開発を行っております。

振り返ると、化学工学の誕生は、20世紀初頭、大量のガソリンの需要に対し石油精製の大型連続合成設備が求められていたところに端を発します。多くの反応、分離プロセスを連動させ、全体システムを最適とするためのプラントの設計が行われてきました。その中で、それを達成するために、多段連続精留塔プロセスや、固体触媒粒子を流体のように扱うための流動層反応技術などの新プロセスが次々に発明されていき、「化学工学ならではのアプローチ」が醸成されていきました。つまり、必要な製品スペック・安全性・経済性を意識しながら化学プロセス全体を設計し、原料から製品に至る物質とエネルギーの流れの収支関係を明らかにし、各種装置・プロセスを設計するという考え方、特定プロセスの検討だけでなく、社会というシステムの全体を最適化することができるのが化学工学だと思います。

バウンダリーを変える

しかし、「解が得られない時、システムバウンダリーを広げて考える。」が化学工学のアプローチです。一社の工場内、あるいは一つのプロセスの最適化は既に行えるだけ行ってきています。2050年カーボンニュートラル達成のためには、工場全体内でのいくつものプロセスを融合させ、熱や物質、エネルギーの授受を連動させ(熱のカスケード利用)、全体システムの最適化させる視点が重要です。さらには、一社内ではなく、たとえばコンビナート内の多数の化学企業内を連動させるなど、地域産業が連携することでより大きなCO2削減効果をもたらすことができます。

それだけにとどまりません。化学産業に置いているシステムバウンダリーを、産業を横断して考える、すなわち産業間が連携することで、今まで不可能だったCO2削減を達成できる可能性もあります。他産業での廃熱を利用した吸熱反応プロセスなども想定することができるのです。

未来社会をデザインする上で必要な要件

委員会では、以下の3点を述べてまいりました。

1) カーボンニュートラルの実現と同時に市民の心の豊かさなども考慮し、我慢による実現ではなく、魅力あふれる社会の具現化を目指す。社会実装の目的としてefficiencyに加えてsufficiencyの概念を加えるなど、従来の概念に縛られない地域社会の創成を目指す。

2) 国内外を問わず、産業構造や社会構造は、地域によって異なり、また、時代と共に変化する。従って、カーボンニュートラル達成のためには、地域や時系列を考慮したシナリオ構築を重要視し、Think locally & act globallyという意識改革をしていく。

3)  未来社会のシナリオに必要な技術開発を行う上で、従来の技術や考え方の延長上ではなく、既存の枠組みを超えて、柔軟性と機動性をもってイノベーションを創出する場とする。

本委員会の構成

本委員会では、地域毎の分科会を縦軸とし、カーボンニュートラルに必要な技術や学問体系の展開・深化、さらには、真のイノベーションのためのWGを横軸として活動してまいります。

おわりに

カーボンニュートラルは産業や社会の構造を変えるような大きな話であり、今の延長ではなく、将来の社会をイメージして考える必要があります。加えて、カーボンニュートラルにおけるベネフィットとリスクのバランス、safety issue、社会受容性も議論の対象であります。また、産学官の連携だけでは不十分で、地方自治体や住民の参加が重要であります。

産学官の連携、学際融合から化学工学が挑むゼロエミッションについて、多様な視点で議論しようではありませんか。みなさまの参画をお待ちしております。