施策目標（3）新エネルギー、省エネルギーに関する研究開発の推進

研究開発局

科学技術・学術政策局
研究振興局

 CO2排出削減を目的として、発電ガスタービンやジェットエンジンの高効率化に必要な超耐熱材料（耐用温度1150度のNi基単結晶超合金、耐用温度750度のNi-Co基鍛造超合金、耐用温度1800度の高融点超合金）を開発し、タービンシミュレーションや既存タービンによる実機試験を行い、有用性を実証する。

  Ni（ニッケル）基単結晶超合金については、耐酸化性向上を図るとともに、一層の耐用温度向上を目指した研究を行い1120℃に到達した。耐用温度750℃のNi-Co基鍛造超合金については、実環境と同じ、トン(t)級の大型溶解装置を用いて模擬部材を成形し、目標のクリープ特性の実証に成功した。高融点超合金（Ir(イリジウム）基超合金）については1800℃を目指して引き続き研究を継続している。
　また、耐用温度1700℃の高効率ガスタービン用の部材開発では、大型タービン翼用に用いられる高価な希少元素レニウムなどの元素添加量を低減した新しい超合金を開発した。また、ボーイング787用ジェットエンジンへの実用化に向けては、候補合金を選定し、特性評価を進めている。

　開発したNi基単結晶超合金については、引き続き民間企業と協力して、1700℃高効率ガスタービン開発のための要素研究としてのタービン部材開発と、高効率コジェネレーション用小型ガスタービン部材開発・実用化のための研究を行う必要がある。また、ジェットエンジンに関しては、引き続き国内、海外のエンジン開発プロジェクトとも連携して開発材料の実用化を図る。

 実験室規模サンプルでの耐候性鋼の結晶粒微細化による橋梁材料等の強度を2倍化することで、橋梁等の長寿命化を図ること、また耐熱鋼のクリープ寿命の大幅拡大を図り、高効率火力発電プラントの設計・製作に提供可能な耐熱超鉄鋼技術を開発することにより、CO2排出削減と電気エネルギーの安定供給に資する。

　耐候性鋼については、前年度明らかになった溶接金属接合部の低い靭性（破壊への抵抗）の原因について、材料組織学的な視点から詳細の検討を行った。その結果、微視組織の組成の一部に靭性低下の原因があることが明らかになり、微視組織の改善による解決策を提案することに成功した。
　耐熱鋼については、実験室規模の小型試験片を用いた研究により、高温強度、高温疲労、高温酸化抑制など総合的な観点から開発材の材料成分を確定し、実用化に向けて一歩前進した。

　耐候性鋼において溶接金属接合部の靭性向上には微視組織の改善が必要との指針を得たが、材料面からの改善が求められる。これに対しては、ありふれた元素を用いて組織改善を図る必要がある。
  耐熱鋼については、開発材を次世代の高効率火力発電プラントに適用するための材料試験・研究を企業と共同で行う必要がある。

　温室効果ガスの削減を中長期にわたって継続的かつ着実に進めていくため、今後の温室効果ガスの排出を大幅に削減しうる革新的な技術の研究開発を行う。（先端的低炭素化技術開発）

　平成22年度は制度の発足の年にあたり、太陽電池及び太陽エネルギー利用システム、超伝導システム、蓄電デバイス等の領域で新規課題の採択を行った。

　既存採択課題の着実な推進を行うとともに、新しい課題の追加採択を行い、より早期に温室効果ガスの排出削減効果を実現するような研究開発成果を得る。

　レアメタル・レアアース等の希少元素を豊富で無害な元素で代替する全く新しい材料の創製を行うことを目的とし、材料特性に対する構成元素の役割とメカニズムを解明する。（元素戦略プロジェクト＜産学官連携型＞）

　Dy（ジスプロシウム）※の使用量を抑えつつ、同等の性能を有する高性能磁石材料の開発のほか、希少元素を銅の酸化物で代替する排ガス浄化触媒研究等において、当初の目標に向けて概ね順調に進捗している。
※高性能磁石に不可欠な希少元素。Dyを加えた高性能磁石は、高温になっても磁性の向きが変わりにくく、強い磁石となる。

　融合研究領域における実用化・産業化を展望した研究開発であることから、昨今の社会情勢を踏まえて適切に対応することが必要である。