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K_脱炭素社会構築に向けた取組み

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「伝熱パテ」の使用イメージ

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次世代型パワーモジュール向け焼結型結合材料

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大湯水力発電所

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都市インフラ活用型地中熱利用システムの概要図

脱炭素社会構築に向けた取り組み

「脱炭素社会実現に貢献する製品やサービス」

当社グループは、気候変動への対応を脱炭素社会の構築に向けた重要な経営課題のひとつとして捉え、環境負荷低減を考慮したものづくりや地熱等再生可能エネルギーの開発・利用促進に取り組んでいます。

次世代自動車に必須となる要素技術開発

当社は中期経営戦略において、「次世代自動車」「IoT・AI」「都市鉱山」および「クリーンエネルギー・脱炭素化」を、当社グループが捉えるべき社会ニーズと捉えています。「次世代自動車」および「IoT・AI」については、銅加工品、シール、耐摩工具およびセンサ等の事業領域を拡大させるとともに、新たな製品・事業を展開していきます。また、「都市鉱山」および「クリーンエネルギー・脱炭素化」については、リサイクル、再生可能エネルギーおよび水素社会関連事業等の中から、新製品・新事業を創出していきます。
具体例としては、2019年以降に次世代自動車向けに、伝熱性ゴムよりも柔らかい伝熱パテ、高耐熱・高絶縁性樹脂の均一電着コーティング技術、次世代型パワーモジュール向け焼結型接合材料の発表を行っています。当社は、これら次世代自動車に必須となる要素技術開発を進めることで、普及を推進しています。今後、これらの技術を2050年頃までに段階的に実用化ができるよう開発を継続していきます。

伝熱性ゴムよりも柔らかい伝熱パテ

自動車や電子機器関連分野等幅広い分野で熱マネジメントが課題となり、放熱の為には伝熱材料の要求が高まっています。当社は、リチウムイオン電池モジュールや電子回路基板等の発熱した高温部材からヒートシンク等の低温の放熱部材への熱の移動を促すため、それらの部材間に挟み込んで使用する伝熱材料として、従来のゴムシートタイプの伝熱シートと比べて界面熱抵抗を低減することが期待できる「伝熱パテ」の開発に着手しました。
今後、この技術の実用化に向けて開発を継続していきます。

高耐熱・高絶縁性樹脂の均一電着コーティング技術

次世代自動車の高出力モータ電源制御用インバータで用いられるパワーインダクターやリアクトル、モータに用いられるコイルには、高温下での高い絶縁信頼性が要求されます。
近年、それらコイルデバイスのさらなる小型化に伴い、従来よりも複雑な形状の導体に絶縁加工を施すコーティング技術が求められています。当社は、複雑形状に対しても、高耐熱・高絶縁性を有する樹脂皮膜を均一にコーティングできる電着技術を開発しました。
今後は、電着技術の事業化を目指し、2023年度にはインキュベーションの段階に入ります。

次世代型パワーモジュール向け焼結型接合材料

次世代自動車の高出力モータ電源制御用インバータで用いられる次世代型パワーモジュールでは、銅部材へのSiC等高温動作半導体素子の接合において高機能化の要求があります。従来は基板表面に金や銀等の貴金属メッキを施し、加熱しながら加圧する必要がありました。当社は、基板表面の銅部材へ貴金属をメッキすることなく無加圧で接合でき、かつ従来品と同等の接合強度と耐熱性を発揮できる接合材を開発しました。
今後は、さらなる信頼性の向上およびプロセスの最適化を行い、2023年度までに実用化・普及を目指します。

世界最高水準の強度と耐熱性、無酸素銅「MOFC-HR」(HR: Heat Resistance)を開発

当社は、2021年9月、強度と耐熱性を世界最高水準に高めた、独自の新たな無酸素銅「MOFC-HR」(Mitsubishi Oxygen Free Copper - Heat Resistance)を開発しました。

自動車のEV化や次世代エネルギーの普及に伴い、電気機器部材には大電流と高い放熱性が求められつつあります。無酸素銅は、銅材料の中で最も高い導電率と熱伝導率を有するため、急速にその用途が広がっています。しかしながら無酸素銅には、大電流の通電により材料温度が上昇したり、製造時に熱処理が必要な場合、強度や耐熱性が低下することや、小型化しつつ強度も求められる部材に対応できなかったりするという課題がありました。
当社は、こうした課題を克服するため、当社の強みである高品質な無酸素銅の製造技術と材料設計技術により、高い導電率と熱伝導率を維持しつつ、強度と耐熱性を飛躍的に高めた無酸素銅「MOFC-HR」の開発に成功しました。

MOFC-HRと、従来の無酸素銅との特性比較
(a)導電率、(b)引張強度、(c)半軟化温度、(d)残留応力率
MOFC-HRと、従来の無酸素銅との特性比較 (画像をクリックして拡大イメージを表示)
MOFC-HR(奥)と、従来の無酸素銅(手前)との耐熱性の比較MOFC-HR(奥)と、従来の無酸素銅(手前)との耐熱性の比較 (画像をクリックして拡大イメージを表示)

経済産業省「GXリーグ基本構想に賛同」

当社は、2022年4月、経済産業省が公表した「GXリーグ基本構想」に賛同しました。
「GXリーグ」とは、GX(グリーントランスフォーメーション)に積極的に取り組む企業が、行政や大学・公的研究機関、金融機関等のGXに向けた挑戦を行うプレイヤーとともに、一体として経済社会システム全体の変革のための議論と新たな市場の創造のための実践を行う場として設立されるものです。
参画企業にはカーボンニュートラルの実現に向けて、自社の排出量削減に向けた取り組みだけではなく、サプライチェーンや生活者、市民社会等幅広い主体と協働し、先導する役割が期待されています。当社の気候変動に関する取り組みの方向性は「GXリーグ基本構想」の趣旨と合致することから、賛同することとしました。
 

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再生可能エネルギーの創出

地熱発電事業

既存発電所の安定的な操業に向けて

当社は、秋田県鹿角市八幡平地区に大沼地熱発電所と澄川地熱発電所(蒸気供給のみ;発電は東北電力(株))を有し、また、秋田県湯沢市高松・秋ノ宮地区の山葵沢地熱発電所(電源開発(株)および三菱ガス化学(株)とともに設立した湯沢地熱(株)が所有)が2019年5月20日に営業運転を開始し、安定したクリーンな電力を生み出しています。2021年度の総発電電力量は558GWh(当社当社持ち分等を考慮した場合、うち296GWh)であり、当社地熱発電所および蒸気供給設備の操業によるCO2排出削減効果は約13万t(※ 東北電力(株)澄川発電所分、湯沢地熱(株)山葵沢地熱発電所当社持分より算出)に相当します。
地熱発電は、見えない地下の状況を把握して、蒸気を継続的かつ安定的に供給することが重要です。澄川地熱発電所においては、今後も発電電力量の向上を目指して、運転開始以降のデータの精査、地質構造の再解析等で地下の状態の把握に努め、また現場での安定操業を継続します。

新たな地熱開発に向けて

当社では前項の地熱発電所に加え、新規プロジェクトにも取り組んでいます。電源開発(株)および三菱ガス化学(株)とともに設立した湯沢地熱(株)は、2015年5月に山葵沢地熱発電所の建設を開始し、2019年5月20日に営業運転を開始しました。また、2015年10月には三菱ガス化学(株)とともに安比地熱(株)を設立、2018年6月に電源開発(株)が加わり3社で事業化を推進し、2019年8月に建設工事を開始しています。
当社は、2021年8月から大沼地熱発電所の北東に位置する菰ノ森地域(鹿角市)において、独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構(JOGMEC)の助成金を活用した地熱資源量調査を開始しました。また、2022年6月からは安比地熱発電所の東側に位置する安比川上流地域(八幡平市)において、JOGMECの助成金を活用した地熱資源量調査を開始済みです。加えて、2022年5月に恵山地域(函館市)の地熱調査・開発を手掛ける合同会社はこだて恵山地熱に出資し、(株)レノバおよび大和エネジー・インフラ(株)とともに資源調査、環境影響評価を経て地熱発電所の建設に携わることになりました。
このほか、福島県磐梯・吾妻・安達太良地域においても他社と共同で調査を継続中です。

山葵沢地熱発電所山葵沢地熱発電所(秋田県)
事業主体:湯沢地熱(株)
2019年5月運転開始
出力:46,199kW

安比地熱発電所(岩手県、建設中)安比地熱発電所(岩手県、建設中)
事業主体:安比地熱(株)
2024年4月運転開始予定
出力:14,900kW

北海道函館市恵山地域における新規地熱開発へ参画

当社は、2022年5月、(株)レノバ(東京都中央区、代表取締役社長CEO 木南陽介)、大和エナジー・インフラ(株)(東京都千代田区、代表取締役社長 松田守正)の新たな事業パートナーとして、「合同会社はこだて恵山地熱(以下 恵山地熱)」へ出資しました。恵山地熱は2016年の設立以来、北海道函館市恵山地域での新規地熱発電所開発を目指して事業開発を進めています。
当社は、長年にわたる炭鉱や金属鉱山の開発・経営を通じて培った豊富な経験と高い技術力を水力、地熱発電に活かしています。地熱発電に関しては、1974年に大沼地熱発電所(秋田県)の運転を開始して以来、澄川地熱発電所(秋田県、1995年運転開始)、山葵沢地熱発電所(秋田県、2019年運転開始)、安比地熱発電所(岩手県、2024年運転開始予定)の建設・操業に中核として関わっています。
当社はこれまでも「地熱等再生可能エネルギーの開発・利用促進」に取り組んでおり、本事業についても出資を通じて当社の経験と技術力を活かし、プロジェクトの成功に貢献します。

写真掘削調査の様子

水力発電事業

当社の水力発電事業の歴史は1898年からと古く、秋田県において、尾去沢鉱山(金鉱山として開山、後に銅鉱山として操業し、1978年に閉山)の動力用電力の供給等を目的として水力発電所が7ヵ所建設されました。そのうち1ヵ所はダム建設により2000年に水没補償されたため、現在6ヵ所が稼働中であり、発電された電力の全量を電力会社に売電しています。2014年から水力発電所の高経年対策として3ヵ所の設備更新が無事完成し、2018年3月に、大湯発電所(鹿角市)の更新が終了しました。また、2019年5月に、秋田県北秋田市小又川水系において、1953年(昭和28年)に完成した小又川第四発電所以来の新規水力発電所となる小又川新発電所の建設を開始し、2022年12月に運転を開始する予定です。また、2021年度から1,000kW前後の小規模な水力発電所の新設を目指して、複数の地点で調査を開始しています。
2021年度の全6ヵ所の水力発電所による発電電力量は85GWh であり、当社の水力発電所操業によるCO2排出削減効果は約4万tに相当します。

小又川新水力発電所(秋田県、建設中)小又川新発電所(秋田県、建設中)
事業主体:三菱マテリアル(株)
2022年12月運転開始予定
出力:10,326kW

太陽光発電事業

2013年より、当社グループの遊休地を活用して、新たに太陽光発電事業に着手し、三菱UFJリース(株)との合弁事業として2017年までに真壁(茨城県)、福井、鳥越(福岡県)、入釜(宮城県)、矢吹(福島県)の5ヵ所で発電所を建設し、順調に運転を継続しています。2021年度の全5ヵ所の太陽光発電所による発電電力量は28GWh(うち当社持分は14GWh)であり、これらの発電所操業によるCO2排出削減効果(当社持分)は約1万tに相当します。

入釜太陽光発電所入釜太陽光発電所(宮城県)
事業主体:エルエムサンパワー(株)
2015年1月運転開始
出力:6,930kW

再生可能エネルギーによるCO2排出削減効果

再生可能エネルギーによるCO2排出削減効果(発電所持分を考慮)

グラフ

  • ※ METIが定める商用電力のCO2排出係数を基に再計算しています。

再生可能エネルギーの発電目標および実績

グラフ

  • ※ 地熱発電所への蒸気供給(蒸気を電力量換算で販売)

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地中熱ヒートポンプシステム

再生可能エネルギー熱である地中熱利用の普及により、脱炭素社会の実現に貢献

三菱マテリアルテクノ(株)は、トータルエンジニアリング企業として、2000年から再生可能エネルギー熱である地中熱事業に参入し、企画提案から調査・設計・施工・メンテナンスまでを一貫して提供しています。
地中熱技術力No.1を目指し続け、国プロ等による継続的な技術開発と特許技術の保有により、一般的な「ボアホール方式」のみならず、同社特許工法の「基礎杭方式」、「水平方式」、「土留壁方式」と多様な熱交換方式を実用化し、地中熱のインフラ化に成功しました。現在は、これらの技術を“都市インフラ活用型地中熱利用システム”として営業展開しており、将来的には「スマートシティへの貢献」を目指しています。
同社の地中熱導入実績は約130件となり、2020年以降、八幡平市立病院でボアホール方式(深度100m×120本)と水平方式(敷設溝長さ約100m×9ユニット)の組み合わせによる日本最大規模の案件が竣工し、横浜市役所で基礎杭方式(場所打ち杭66杭)による首都圏最大級の案件が竣工する等、地中熱の大規模化が進みつつあります。なお、「横浜市役所の環境・設備計画と実施」の業績については、横浜市や(株)竹中工務店らとともに(公社)空気調和・衛生工学会の第60回学会賞技術賞(建築設備部門)を2022年5月に同社が受賞しました。これからも再生可能エネルギーである地中熱利用の普及を通じて、脱炭素社会の実現に貢献していきます。

都市インフラ活用型地中熱利用システムの概要図

熱交換方式種類と各実績の一例

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二酸化炭素回収・有効利用・貯留(CCUS)

二酸化炭素回収・有効利用・貯留(CCUS)に向けて

二酸化炭素回収・貯留について、当社は、2008年5月に設立された日本CCS調査(株)に出資し、同社を通じて、苫小牧CCS大規模実証試験、二酸化炭素貯留適地調査事業に関与しています。二酸化炭素回収・有効利用については、工場から排出される二酸化炭素を回収した実証試験を開始しています(詳細は、下記リンクご参照)。

三菱マテリアル株式会社