新たなグリーンエネルギーを社会に実装する。前例なき挑戦を続ける研究者たちの矜持（前編）

——今回のプロジェクトの概要と背景をお聞かせください。

高橋：私たちが開発、社会実装を進めているのが、家畜の排泄物などが発酵した際に発生するバイオガスを原料として製造するグリーンLPGです。

馬場：最初から“グリーンLPGを開発しよう”と考えていたわけではありません。古河電工で新しい事業テーマを創出する際は、“それが社会課題の解決に貢献するものであるべきだ”という考え方が根底にあります。そのため、社会にどのような課題があるのかを探る「アウトサイドイン」のアプローチ、自社の持つ技術シーズを深掘りする「インサイドアウト」、その両面を重視してテーマを選定しています。このプロジェクトの創出においても、現場の声を収集し、どのようなテーマを設定すべきか検討を重ね、地域のインフラに依存せずにエネルギーを運ぶことができる（トラックで輸送可能な）「LPG」というエネルギーの形に変換することに大きな可能性があると考え、このテーマにたどり着きました。

——どのような目線で、テーマとなる社会課題に注目していたのでしょうか。

馬場：10年前から問題視されていた地球温暖化という社会課題に対し、私たちがどう貢献できるかを模索する中で、バイオ資源に着目。特に家畜のふん尿から発生する温室効果ガスは、すでにメタン発酵プラントでバイオガスとして利活用されていましたが、周辺のインフラに課題がありました。

従来のメタン発酵プラントでは、生成されたバイオガスを燃焼させタービンを回し、発電を行っています。しかし発電した電気を、送電網の容量不足などが原因で、うまく送電できないという問題が一部の地域で発生していました。つまり「発電できる資源はあるものの、それを有効に使い切れていない」という課題があったのです。施設内では電力を活用できるのですが、それを他の場所へ運ぶ手段がなく、余った電力を活用しきれていないケースも見られました。そこで私たちは、電力系統に制限されることなく、バイオガスをエネルギーとして活用できる方法を提供したいと考えました。

高橋：このグリーンLPGは、触媒を使って2段階で反応させて製造するもので、北海道大学（当時、現 国立大学法人 室蘭工業大学 増田 隆夫 理事・副学長）の増田隆夫先生との間で共同研究を進めていました。

川又：私が開発に携わっているDRM触媒と、関根が担当しているLPG触媒の2つを用いて2段階の反応を組み合わせることで、製品としてのLPGが効率的に製造できることが明らかになり、現在のプロジェクトに至っていますが、当初のアイデアは“LPGありき”ではありませんでした。別の仮説を立てて検証していく段階で、徐々に目標を修正していきました。

ポイントは、技術開発と事業モデルの構築という、二つの車輪を同時に回しながら、一つのプロジェクトに繋げていった点です。私たちが目指すのは、あくまで社会課題の解決であり、その目的を達成するための社会実装です。ですから、広く技術を必要とする関係者に直接意見を伺い、その感触を確かめました。また、“今、どのようなエネルギーが求められているのか”といった市場のニーズも多方面から調査し、検討を重ねていきました。

——技術開発と事業モデルの構築を同時に進めるとなると、研究者としてはフレキシブルな対応が求められそうですね。

関根：社内だけでなく社外の専門家からも意見を伺うなど、多方面から情報収集を進める中で、複数のシナリオが考えられる状況でしたので、どの方向に進んだとしても柔軟に対応できるような開発姿勢を意識していました。当然のことかもしれませんが、一つのテーマに取り組む際には、その成果が後々のプロジェクトにも活かせるよう、進捗や知見を記録し、チーム内で共有することを徹底しました。そうした地道な積み重ねが、今日に至るまでの基盤となっています。

このテーマは、社内の評価だけでは判断しきれないので、社外の評価や意見も積極的に取り入れ、新たな評価軸を見出すという、これまでに経験のない活動を行いました。

馬場: このテーマは古河電工にとって新規事業であるがゆえに、私たちだけの力だけでは推進できない側面があります。ここにいるメンバーは研究開発本部の所属ですが、営業、人事、設備、環境といった社内の異なる部署との連携が不可欠な場面が多々ありました。さらに、古河電工一社だけでは完結せず、LPG事業者と連携して「どのような製品を作るべきか」を共に考えていく必要もありました。社内外のさまざまなパートナーとの連携が、社会実装を実現する上で不可欠な要素になっていると感じています。

川又：私たちの部署は、“新しい技術を立ち上げること”をミッションとしています。そのためには社内の技術だけでなく、社外の技術も積極的に取り入れ、新しい事業やビジネスモデルを創造することが求められます。ですから研究開発とは言っても、単に技術を磨くだけでなく、ビジネスモデルを両輪として検討するという意識が根底にあります。

私たちはその中で、増田先生との共同研究を通じて触媒開発に着手し、同時にビジネスモデルの検討も進めてきました。その結果、社外のパートナーにも私たちの取り組みを評価していただき、現在のプロジェクトの形が出来上がってきました。

関根：学生時代は、どちらかというと実験室にこもって一つのテーマに没頭する研究が多かったのですが、現在の部署に所属してからは、組織の内部にとどまらず、社外の方々と対話を重ねながらプロジェクトの方向性を模索していくというプロセスに面白さを感じています。

馬場：ビジネスモデルの探索と技術開発を同時に進めているため、自分たちの仕事が事業化につながり、ひいては社会を変えるかもしれないという実感は、これまでに自分が関わった研究テーマの中でも特に強く感じられると思います。これは、大学で研究しているだけでは得られない感覚だと思います。これだけ多くの社内外のパートナーと協働していると、プロジェクトが着実に前に進んでいるという実感も大きいです。振り返れば、その時々でさまざまな課題がありましたが、それらをチーム一丸となって乗り越えてきました。感覚的ではありますが、一歩一歩、世の中を変える技術や事業化に近づいていると感じる瞬間は確かにあります。

高橋：現在、私たちはラボレベルの小規模な設備から、もう一段階規模を大きくした実証プラントを建設していますが、これは世界に先駆けた取り組みです。このようなグリーンLPGの実用化に向けた取り組みが形になるのは古河電工が初めてとなります。

馬場：最終的な事業化段階のコマーシャルプラントはさらに大規模になりますが、実験室の段階からいきなり大規模なプラントを建設してしまうと、後から設計変更が必要になったり、スケールアップして初めて顕在化する課題に直面することがあります。そのため、実証プラントはコマーシャルプラントよりも一回り小さい規模で、どのような課題が潜んでいるのか、あるいはどのような改良を加えるべきかといった点を見極めるための中間段階のプラントと位置づけています。

今回の実証プラントは、年間100～200トンの製造能力を有しています。これは実証プラントを立ち上げる北海道の鹿追町を例にとりますと、一つの町の需要をまかなえる規模に相当します。

——実証プラントが稼働することにより、社会実装が着実に形になっていきますね。

高橋：そうですね。皆様からは大きな期待を寄せていただいていると実感しています。具体的な例を挙げますと、2022年に開催された「いちご一会とちぎ国体」では、オリンピックの聖火にあたる炬火の燃料の一部に、私たちのグリーンLPG技術が採用されました。これは、栃木県産のバイオガスを原料に、私たちの触媒技術により製造したものです。こうした実績に対して、非常に高い評価をいただいていると感じています。

一方で研究者としては、触媒の性能をさらに向上させるという技術的な追究と、事業として成立させるというビジネス的な視点の両方が必要だと、最近強く感じています。この二つを両立させるために、これからも努力していかなければならないと考えています。

私たちが「グリーンLPG」と呼んでいるこの製品は、まだ世の中に流通していない新しいものです。そのためこの製品にどのような価値があり、どのような価格設定をすべきかという点は、まさに私たち自身がこれから定義していかなければなりません。また、既存の石油由来LPGには品質規格がありますが、グリーンLPGにも同様に規格を整備していく必要があります。これらは現在進行形で取り組んでいる課題ですが、事業化と並行してしっかりと進めていくべき重要な部分であり、そこに難しさもありますが、非常にやりがいを感じています。

馬場：そういった意味では、製品そのものだけでなく、触媒についても性能を高めていく必要があります。たとえば触媒のどの特性を磨くべきか、といった点も整理していく必要がありますね。単純な性能だけでなく、いわゆる寿命、つまり長期的な安定性なども含めて、どの指標を伸ばすべきかを整理するところから始めます。既存の製品であれば、お客様から「今より性能を2倍にしてください」といった明確なゴールが提示されますが、今回はそれがないため、自分たちでそこを定義していくことから始まります。

製品の機能向上とプラントの準備を並行して手探りで進めているのが実情です。しかし、繰り返しになりますが、私たちだけで進めているわけではありません。社外のパートナーや、社内の設備部のメンバーなど、多くの人々の知見を結集して形にしています。ですから、大変ではありますが、新しいものをみんなで創り出す、というワクワク感につながっています。