世界初の排ガス処理用耐熱セラミック触媒材料を開発～化石燃料を最大53.0%削減した実績をもとに社内外に展開～

株式会社村田製作所（以下、「当社」）は、セラミックコンデンサの材料設計技術を応用した世界で初めての排ガス処理用耐熱セラミック触媒材料（以下、「当材料」）を開発しました。 当材料を使用した触媒を利用することで、VOC^※1などの排ガス処理時の化石燃料消費量を最大53.0％^※2削減する効果を、これまでの導入実績の中で確認しています。 また、当材料はすでに量産を開始しており、当材料を使用した排ガス処理用ハニカム触媒を中国の触媒メーカー上海斐腾科技公司（Shanghai FT Technology Co., Ltd. 以下、「F-Tech社」）が製造・販売しています。

• ※1揮発性有機化合物のことを指すVolatile Organic Compoundの略。大気中に放出されると公害などの健康被害や自然破壊の要因になる。
• ※2一定期間での平均燃料消費量を当社基準で比較。

近年、製造業においては、企業活動によって自然環境に与える影響を抑える取り組みの強化が求められています。工場での生産活動に伴って発生する排ガスの処理もそのひとつです。

工場から排出されるトルエン、キシレン、酢酸エチルなどの排ガスは、自然界に放出されると健康被害や自然破壊を引き起こす可能性があるため、蓄熱燃焼式排ガス処理装置（RTO^※3）を活用し、 天然ガスなどを燃料とするバーナーによって数百℃にまで加熱することで、分解処理しています。ただし、この過程でエネルギー消費とCO2の排出を伴うため、気候変動など別の環境問題に悪影響を及ぼします。

• ※3Regenerative Thermal Oxidizerの略。

一般的に、排ガス処理時の熱エネルギーロスを低減する方法として、パラジウムや白金などの貴金属を使用した触媒が利用されています。これらの貴金属は、排ガスを分解する化学反応を促進する機能を持つため、 自燃触媒として使用することで、排ガス処理装置の設定温度を下げることができます。既に活用例もありますが、こうした貴金属触媒は排ガス処理装置内での加熱による劣化が避けられません。

そこで当社は、セラミックコンデンサの材料設計技術を応用した当材料を開発しました。耐熱性の高いセラミックの構造内にVOCの分解反応を促進させる活性元素が埋め込まれているため、燃焼室の温度が850℃を超えても熱劣化しません。 そのため、濃度変動による温度上昇がある場合でも安全・高効率な利用が可能です。

当材料はすでに量産を開始しており、産業用触媒メーカーである中国F-Tech社が排ガス処理装置用のハニカム触媒^※4に加工し、販売しています。 この排ガス処理用ハニカム触媒は、既に当社拠点（中国無錫 2台、野洲 2台、出雲 1台）と社外の協力企業の工場に先行導入し、処理に伴うバーナーでの天然ガスの消費を最大53.0％削減する効果を確認しています。 この結果を受けて、排ガス処理用ハニカム触媒を当社グループ国内外の拠点に全面展開し、2024年度中には計10台（導入済み5台を含む）運用する予定です。

• ※4   排ガス処理装置に組み込み、排ガスを処理する際のエネルギー効率を高めるために利用する触媒のこと。ハニカム（ハチの巣状）構造によって表面積を大きくした基材の表面に触媒材料を塗布することで、排ガスをCO2や水などに分解する化学反応の効率を高める。

当社は今後も、自然環境の保全を後押しする技術や商品の開発に注力するだけでなく、その成果を自社内でも積極活用することによって環境経営を推進し、持続可能な社会の実現に貢献していきます。

• 自動車、二輪車、鉄道、船舶、重機および各種部品製造などの塗装工程
• 印刷、電子部品、化学などの多品種製造工程

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村田製作所はセラミックスをベースとした電子部品の開発・生産・販売を行っている世界的な総合電子部品メーカーです。独自に開発、蓄積している材料開発、プロセス開発、商品設計、生産技術、それらをサポートするソフトウェアや分析・評価などの技術基盤で独創的な製品を創出し、エレクトロニクス社会の発展に貢献していきます。