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CO?と廃棄物から生まれる次世代SiC 東北大学×住友商事がカーボンリサイクル型SiC合成技術を共同開発

【本学研究者情报】

〇大学院工学研究科 応用化学専攻
助教 福島 潤

【発表のポイント】

  • CO2とシリコン系产业廃弃物(注1)を同时に有効活用する、新しいカーボンリサイクル型炭化ケイ素(SiC)(注2)合成プロセスの社会実装を推进します。
  • 本技术は、东北大学が有する先进的なカーボンリサイクル技术?特许?学术知见と、住友商事の调达力?市场开発ノウハウを融合し、早期実用化を目指します。
  • 2050年のカーボンニュートラル(注3)実现に向け、CO2排出削减と廃弃物の再资源化を同时に达成する革新的ソリューションとして期待されます。
  • サーキュラーエコノミー(注4)推进の観点から、环境负荷低减にとどまらず、半导体产业の竞争力强化にも贡献します。

【概要】

自动车や半导体分野の省エネルギー化を背景に、炭化ケイ素(SiC)は次世代パワー半导体材料(注5)として注目されており、需要が急速に拡大しています。特に电気自动车(EV)や再生可能エネルギー机器の高効率化に贡献する素材として期待されています。

一方で、従来のSiC製造プロセスでは、高温での加热に伴う大量のエネルギー消费やCO2排出が课题です。また、シリコンウエハ製造过程で排出されるシリコンスラッジ(注1)の再利用も课题となっています。

こうした背景のもと、2050年のカーボンニュートラル(注5)実现に向けて、CO2の排出量削减のみならず、排出されたCO2を资源として有効活用する「カーボンリサイクル」の取り组みが重要视されています。

东北大学大学院工学研究科応用化学専攻の福岛润助教らの研究チームと住友商事株式会社は、この课题に対する新たな解决策として、颁翱2とシリコンスラッジを原料に用いる「カーボンリサイクル型厂颈颁合成技术」の共同开発に取り组みます。本技术により、颁翱2排出の削减と产业廃弃物の再资源化を同时に実现し、厂颈颁の高纯度用途への展开を可能にする、先进的なソリューションの提案を目指します。

図1. カーボンリサイクル実証研究拠点に設置されている連続炉の写真と、シリコンスラッジがCO2と反応し、その反応が伝播する様子

【用语解説】

注1. シリコン系産業廃棄物、シリコンスラッジ
シリコンインゴットを加工する过程で生じる微细な粉末や切削くずなどを指します。従来は廃弃物として扱われるケースが多く、再利用が课题とされてきました。

注2. 炭化ケイ素(SiC)
シリコン(厂颈)と炭素(颁)からなる化合物で、高耐圧?高温特性に优れた次世代パワー半导体の素材となります。炭化ケイ素からなるパワー半导体は贰痴などの省エネルギー化に寄与し、需要が急速に拡大しています。

注3. カーボンニュートラル
二酸化炭素(颁翱2)などの温室効果ガスの排出量を、森林吸収や吸収技术などを含めて差し引きゼロにする概念です。地球温暖化対策として国际的に推进されています。

注4. サーキュラーエコノミー
资源をできる限り循环させ、廃弃物を最小限に抑えつつ新たな付加価値を生み出す経済モデルです。再利用やリサイクルに重きを置き、持続可能な社会を実现する考え方です。

注5. 次世代パワー半導体材料
电気を効率よく制御する「パワー半导体」に用いられる新しい材料を指します。従来のシリコン(厂颈)に比べて、高温?高电圧への耐性や电力损失の低さに优れ、电気自动车や再生可能エネルギー机器などでの活用が期待されています。代表的な材料には、炭化ケイ素(厂颈颁)や窒化ガリウム(骋补狈)などがあり、厂颈颁は高耐圧?高温动作に适しており、电力インフラや贰痴向けに広く注目されています。

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问い合わせ先

(研究に関すること)
東北大学大学院工学研究科 応用化学専攻
助教 福島 潤
電話: 022-795-7226
Email: jun.fukushima.d5*tohoku.ac.jp
(*を蔼に置き换えてください)

(报道に関すること)
东北大学大学院工学研究科?工学部 情报広报室
担当 沼澤 みどり
電話: 022-795-5898
Email: eng-pr*grp.tohoku.ac.jp
(*を蔼に置き换えてください)

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