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生産時のCO2排出量と製造コストを数値化し、溶媒を評価する手法を開発：研究開発の最前線

産業技術総合研究所は、化学品の合成反応に最適な溶媒を特定する新しい手法を開発した。抽出や溶媒のリサイクルまでをシミュレートし、生産過程全体のCO2排出量と製造コストを加味して溶媒を評価する。

» 2024年03月06日 11時00分 公開
[MONOist]

　産業技術総合研究所は2024年2月19日、化学品の合成反応に最適な溶媒を特定する新しい手法を開発したと発表した。新手法では、反応工程後の抽出や溶媒のリサイクルまでを解析するシミュレーションモデルを構築し、生産過程全体のCO2排出量と製造コストを加味して溶媒を評価できるようにしている。

新手法の概要 新手法の概要［クリックで拡大］ 出所：産業技術総合研究所

　反応溶媒は種類が変わると、反応収率のみならず、抽出の効率や必要なエネルギーも変化する。新手法では、候補となる溶剤それぞれについて、特徴に合わせ、使用済み溶媒のリサイクル工程までを含めた生産プロセスを設計。算出した物質収支やエネルギー収支、装置サイズから、製造コストが最小となる設計や運転の条件をシミュレートし、この結果を基にCO2排出量を推計する。

溶媒選択のプロセス 溶媒選択のプロセス［クリックで拡大］ 出所：産業技術総合研究所

　反応収率に加え、生産過程全体のCO2排出量と製造コストを数値化し比較することで、効率的かつ低コストな環境負荷が小さい溶媒を特定できる。

　新手法の適用により、機能性化学品生産のCO2排出量、製造コストの削減が可能となる見込みだ。今後は、反応溶媒にとどまらず、抽出溶媒などに適用範囲を広げ検証実験を進める。

キャプション 反応条件に基づくプロセス設計とCO2排出量と製造コストの評価結果［クリックで拡大］ 出所：産業技術総合研究所

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