研究活動

エネルギー生成研究部門

人類の生存基盤確保にとって最大の課題であるゼロエミッションエネルギーシステムの確立のために、社会的受容性の高い将来の基幹エネルギーシステムの基盤的研究と、多様な機能を持つエネルギー源の供給と応用技術に寄与する先進的な研究を推進しています。

エネルギー機能変換研究部門

エネルギーの高効率機能変換と新機能創出を目的として、各種エネルギーと物質との相互作用機構の解明と利用、エネルギー機能変換過程の高効率化・高性能化、エネルギー機能材料の創製と応用等の研究を推進しています。

エネルギー利用過程研究部門

ソフトエネルギーを利用する、そしてロス無く高効率なエネルギー・分子変換を達成する自然・生物に学ぶ革新的ものつくりの学理「創発材料」を実現することを目的とします。シリコン太陽電池の超大量生産を目指した電解技術、分子建築技術を用いる高効率クリーンエネルギー物質材料の開発、生体高分子による高効率物質変換とエネルギー利用、バイオマスやタンパク質の構造機能研究等の、ナノ・バイオ機能材料およびプロセスの研究を推進しています。

附属エネルギー複合機構研究センター

附属エネルギー複合機構研究センター
研究所の戦略的横断的研究の中核的施設として、大規模研究設備を用いた、所内外の共同研究をプロジェクト的に遂行するセンターです。プラズマ・核融合エネルギーを指向する研究を中心に行うプラズマ・量子エネルギー研究推進部、自然界のエネルギー変換に学び革新的な材料やシステムの創出を目指すソフトエネルギー研究推進部、および国際協力や産官学連携の推進を展開する国際・産官学連携研究支援推進部で構成しています。センター所属分野として自己組織化科学研究分野、高温プラズマ機器学研究分野、広帯域エネルギー理工学開拓研究分野、寄附講座の環境微生物学研究分野、およびバイオマスプロダクトツリー産学共同研究部門があります。

附属カーボンネガティブ・エネルギー研究センター

私たちの地球では、生物による炭素循環システムによって、二酸化炭素がいわば炭素通貨として利用されています。これまでは、この通貨である二酸化炭素の排出と吸収のバランスが保たれた状況を保ってきていましたが、産業革命後の急速な人類の活動により、二酸化炭素の排出と吸収のバランスが崩れて、排出過多になってしまっています。バランスが取れた状態、すなわちカーボンニュートラルな状態に戻すには、通常言われている「ゼロエミッション」技術だけでは、2050年のカーボンニュートラルは難しいと考えられ、より積極的な二酸化炭素固定化過程を導入して、新たなエネルギーシステムを作り上げることが必要です。附属カーボンネガティブ研究センター(Integrated Research Center for Carbon Negative Science (ICaNS)) は、積極的に大気中の二酸化炭素を固定化し、有効利用する技術の開発を目指す「カーボンネガティブ・エネルギー」研究を推進する目的のために、2022年度に本研究所に設置されました。本研究センターでは、現時点では比較的新しい概念の「カーボンネガティブ・エネルギー」について、京都大学工学研究科ならびにエネルギー科学研究科との連携のもとに、研究および人材育成に取り組みます。

研究詳細

部門の関わり合い

エネルギー理工学研究所には、「エネルギー生成研究部門」、「エネルギー機能変換研究部門」ならびに「エネルギー利用過程研究部門」の3つの研究部門があります。各部門において、本節以降に紹介するように、エネルギーの「生成」、「変換」および「利用」の視点から、特色あるエネルギー理工学研究を展開しています。3つの研究部門での多種多様な研究は、人類の存続に不可欠な新しいエネルギーの開発や、次世代のエネルギーシステムの実現に向けて私たちが提案している「ゼロエミッションエネルギー」システムの礎となるものです。

ゼロエミッションエネルギーシステムを構築するためには、これらの部門の垣根を越えた横断的・融合的な連携研究も不可欠です。そのためエネルギー理工学研究所では、附属エネルギー複合機構研究センターを設置し、部門横断的な共同研究を重点複合領域研究として推進してきました。これまで部門間・分野間の共同研究は、重点複合領域研究として活発に展開されており、現在の部門横断的な共同研究は、「プラズマ・量子エネルギー研究」ならびに「ソフトエネルギー研究」に大別される2つの複合領域研究へと集約されています。この重層的な研究の展開が、研究所の特長であるとともに、研究所の総合力を向上させる大きな推進力となっています。更に2022年度より附属カーボンネガティブ・エネルギー研究センターが新たに設置され、カーボンニュートラル社会の実現のための研究を、各研究部門の研究者が兼任して進めています。