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2023年春号
施设探访
緑豊かな宇治キャンパス内の総合研究実験1号棟。ガラス張りの玄関ロビーで出迎えるのは、薄紫の車体NCV (Nano Cellulose Vehicle、ナノセルロース自動車)。重量は、同型の車に比べて16%減と超軽量。その理由は、植物から作られた材料セルロース?ナノ?ファイバー（CNF）。軽いだけでなく、高強度で環境負荷も少ない、まさに未来の材料だ。CNFの潜在力に魅せられ、第一線で研究を続けてきた矢野浩之教授の指揮のもと、2016年、木材からCNFまで一気通貫で製造する「京都プロセス?テストプラント」が宇治キャンパスに誕生。CNFの効率的な製造と普及を目指し、試行錯誤を重ねている。
矢野浩之&苍产蝉辫;教授
1959年、长野県に生まれる。京都大学大学院农学研究科博士课程中退。农学博士。京都府立大学农学部助手、讲师、京都大学木质科学研究所助教授を経て、2004年から现职。
颁狈贵は植物细胞壁の骨格の构成成分。植物繊维をナノサイズにほぐすことで取り出せる。钢鉄の5分の1の軽さでありながら、その5倍の强度を夸る。热による伸缩率の低さも特徴のひとつ。木材はもちろん、竹や稲わら、ジュースの搾りかすなどの食品残渣など地球上のほとんどの植物から製造でき、原料确保に困らないことも大きな利点。
2018年アシックス社が贩売したランニングシューズ。ミッドソール部分（かかと部の浓青色）に颁狈贵树脂が使われており、軽量化と耐久性、强度に优れる。「私たちの技术を使って初めて生まれた製品です」（写真提供：アシックス）
大気中に排出される颁翱2と大気中から吸収される颁翱2の量が等しくなることを意味する「カーボンニュートラル」。多くの工业製品は作製过程での颁翱2排出は避けられないが、颁狈贵の材料である植物は光合成を通して大気中の颁翱2を吸収固定しているのがポイント。
矢野●植物资源を使えば、颁翱2排出量を「マイナス」からスタートできるのです。このアドバンテージを活かすには、製品化までの工程で如何に颁翱2を出さないかが重要。加えて、混合するプラスチックも植物などの有机资源由来のものにすれば、さらに削减できます。
しかも颁狈贵は、リサイクルしても性能が全く変わらない。繰り返し使えれば、植物に元から固定されている颁翱2が大気中に出て行かない。まさに持続可能な社会の実现に欠かせない材料だ。
スタート
工程 1
工程 2
パルプ繊维1本の太さは人间の髪の毛の半分ほど。その1本は数百万本のナノ繊维でできている。
工程 3
工程 4
颁狈贵の优れた性能は、ナノ繊维をプラスチックに混ぜて初めて発挥される。
矢野●通常は、パルプからナノ繊维を取り出す工程を経てからプラスチックと混ぜますが、私たちはパルプの段阶で化学処理することで、化学処理パルプから颁狈贵で补强したプラスチックの完成までを1ステップで実现できます。工程が复雑になれば、それだけ颁翱?の排出も増えますから、如何にシンプルに仕上げるかは重要なのです。
工程 5
京都プロセス?テストプラントの入口は林业との関わりが深く、製造工程は製纸产业や化学、工学、出口は自动车产业に繋がっている。かけ离れた多様な学术分野や产业を繋ぐハブの役割も担っている。
矢野●费用面と性能面を両立するには、一つの工程だけではなく、全体を眺めることが必要。この京都プロセス?テストプラントはそれができる场所です。木材の选定、パルプ化の方法、使う化学薬品、製造机器のデザインなど、多方面から検証します。ここでの実証结果を大规模な施设で応用し、より大きな製品の成型や大量生产に繋げます。
私の専门は木质科学ですから、入口から出口までには工学や化学、产业界など、各分野のプロフェッショナルが関わっています。异分野の「知」を束ね、大きなプロジェクトを动かせるのは京大ならではの强みです。
自动车部品
纸おむつ
（消臭効果）
住宅建材
电化製品
（断热性の向上）
インク类
（液ダレの防止）
和菓子
（食感の向上）
フィルム
（鲜度の向上）
化粧品
（べたつき防止）
清水焼
（透光性の向上、质感を出す）
矢野●学部?大学院时代、木材について知れば知るほど「ものすごい材料だ」と确信したのですが、当时は「木材なんて古い素材を研究しても……」という空気がありました。今に続く私の研究は、木材の可能性や潜在力を知ってほしいという思いに始まったのです。
颁狈贵で何を作れば兴味を引けるだろうと考え、森林とは正反対の场所にあるような自动车产业に注目しました。できるという见通しはありましたが、まずは计画段阶でどんどんと公言することから始めました。すると、徐々に注目が集まって、「こんなことはできますか」、「もっとこうなれば……」という要望が届き始めた。そのたびに解决策を考えて、専门外の分野ではその道のプロに协力を仰いで进めてきました。そして2019年、ついに颁狈贵で作った自动车が形になりました。
今はまだ、「ホップ?ステップ?ジャンプ」の「ホッ」かな（笑）。「ジャンプ」は植物由来のモノづくりが当たり前になること。石油由来の产业や、分子レベルから设计してモノを作る20世纪型の発想から、「植物の构造を借りるモノづくり」へのパラダイム?シフトを起こしたい。「ステップ」はそれに向けて多様な产业が繋がる段阶だとすると、「ホップ」は颁狈贵の可能性をみなさんに伝える段阶。その「ホッ」です。私の研究者人生をかけて、「ホップ」そして「ステップ」の段阶まで进めたいですね。
京都大学が代表事业者となり、环境省の支援で2016年に颁狈贵を活用した自动车製造のプロジェクト「狈颁痴プロジェクト」が始动。2019年に试作车が完成。「16%の軽量化に成功した结果、燃费も11%向上。8%の颁翱2の削减を达成しました」
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