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

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科学技術・学術政策局
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 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、物質・材料研究機構が三菱重工などの企業とも連携し、耐用温度1100度を達成し、さらに耐用温度1150度を目指し研究を続けている。高融点超合金については、Ir(イリジウム）基超合金が、現在、1750度に到達し、さらに1800度を目指して研究を続けている。　
　また、タービンシミュレーションから、これらの材料を用いることで熱効率56％以上の発電が可能になるとの結果を受けて、耐用温度1700度高効率ガスタービン用の部材開発など、実用化のための要素研究を続けている。また、物質・材料研究機構とロールス・ロイス社が共同研究している航空機エンジン向けの超耐熱合金は、ボーイング787用ジェットエンジンなどへの実用化に向けて、計画以上の速度で研究が進捗している。

 主な課題として、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、1．耐用温度1700度を目指した高効率ガスタービン開発のためのタービン部材開発、2．コジェネレーション(熱と電力を同時に効率的に供給するシステム)用の小型ガスタービン部材開発及び実用化のための研究開発を行う。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、本研究で開発した材料の実用化を図り、CO2削減に向け引き続き強力に推進していく。

 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、前年度までに開発した耐候性を確保した鋼を対象として、構造体とした場合の特性評価を行った。具体的には、橋梁などの鋼構造体の最弱点である溶接部の力学特性を評価した。その結果、溶接金属接合部の靭性（破壊への抵抗）が低いことが明らかになった。
　耐熱鋼については、開発した材料が溶接部も含めて高温強度が従来の材料に比べて優れていることから、二酸化炭素排出量の少ない次世代の高効率火力発電プラントの候補材に選ばれ、実用化に向けて一歩前進した。

 耐候性鋼において今年度明らかになった溶接金属接合部の低い靭性は深刻な弱点であり、その実用化のためには靭性向上への対策が不可欠である。このため低い靭性の原因について材料学的な視点からの詳細な検討を行う。
  耐熱鋼については、高温強度の更なる向上を図り、高温疲労や高温酸化抑制なども含めて総合的に、次世代の高効率火力発電プラントの候補材として材料成分を確定させる必要がある。