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℃のNi基単結晶超合金、耐用温度750℃のNi-Co基鍛造超合金、耐用温度1800℃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、実用化に必要な耐酸化性等優れた特性を実証した。Ni-Co基鍛造超合金については、耐用温度750℃を達成し、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。　耐用温度1700℃高効率ガスタービン用の部材開発では、高価な希少塩素レニウムを含有せずに十分な高温特性を有する超合金TMS-1700を開発し、模擬タービン翼鋳造試験等により実用性を確認した。また、ボーイング747用エンジンでは、開発合金の商用実用化が開始され、国際線1機あたり年間1億円相当の燃費削減を可能にした。

　福島第一原発の事故等を契機として、省エネルギーや再生可能エネルギーの必要性が高まっている中、大型発電所用の天然ガスコンバインドサイクル発電や、コジェネレーションシステム用の小型発電に用いるガスタービンの高効率化が喫緊の課題となっており、上記で開発した材料の早期実用化のための研究を加速していく必要がある。

　耐候性鋼ではユビキタス元素利用による橋梁材料等の強度を2倍化及び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、ボロン量の最適化と靱性向上のメカニズム解明の検討を行い、HT590と同等のボンド靱性を達成した。また実生産設備を用いた40トンアーク溶解厚板材の製造を行って、実用化に向けて大きく前進した。　耐熱鋼については、NIMSで開発した材料をASME（米国機械学会）で規格化するために、高効率火力発電プラントに適用するための材料試験を産学独連携プロジェクト（NEDO）で実施し、規格化に向けて1万時間程度までのクリープ破断データおよびクリープひずみデータを取得した。

 　耐候性鋼では、実生産設備で製造した大型鋼材での評価を進める必要がある。まずは大型鋼材（試作板材）のボンド靱性を確認する必要がある。また大型鋼材の製造では制御圧延プロセスを確立する必要がある。さらに大型鋼材の耐食性評価のために溶接継ぎ手を作成する必要がある。 耐熱鋼については、次世代の高効率火力発電プラントに適用されるためには国際標準化が必要である。NIMS開発材のASME規格化に取り組むとともに、企業や大学と連携して、基礎的知見も取り入れて開発材の長時間安全性や耐用寿命を明確にする研究を行う必要がある。

　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）

　太陽電池およ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、耐熱材料・鉄鋼リサイクル高性能材料、バイオテクノロジー、革新的省・創エネルギーの領域における温室効果ガス削減に貢献する技術開発を推進した。加えて、関係省との連携により革新的な次世代蓄電池に関する研究開発及び水素社会の実現に資する革新的エネルギーキャリア技術の研究開発を開始した。

 　温室効果ガスの排出削減に資するため、既存採択課題を着実に推進を行うとともに、関係省との連携等により本事業の研究開発の成果を着実に出口につなげる。

　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＞（平成19～25年度））　革新的な希少元素代替材料を創出するため、機能の理論的解明から、新物質の作成、特性の評価までを一体的に推進する。（元素戦略プロジェクト＜研究拠点形成型＞（平成24～33年度））

　元素戦略プロジェクト＜産学官連携型＞については、その成果が革新的研究開発推進プログラム（ImPACT）等の関連施策に発展的に引き継がれるなどの結果が得られた。　元素戦略プロジェクト＜研究拠点形成型＞については、研究拠点の構築が進み、各分野の研究についても本格化し、着実な進展が見られる。

 　10年間という事業期間に鑑み、最終目標を明確にするとともに、ロードマップを適切に設定することにより、着実に進めていく必要がある。