【依頼背景】
航空機、自動車、ロケット、風力発電などで利用される炭素繊維強化樹脂（CFRP）は、軽量かつ高強度な高機能材料として需要が拡大しています。一方で、炭素繊維と樹脂が複合化されたCFRPは処理が難しく、使用済み部材や製造工程で発生する廃材の再資源化が大きな社会課題となっています。既存のリサイクル手法では、回収時の炭素繊維の劣化や、回収後の用途が低付加価値にとどまりやすいことから、十分な事業性を確立しきれていないケースも少なくありません。
そこで千葉大学 大学院工学研究院 和嶋隆昌准教授の研究グループでは、CFRPから炭素繊維をできるだけ劣化させずに回収し、高付加価値用途へ再流通させるリサイクル技術の開発に取り組んでいます。本技術は、アルカリ金属化合物を含む融液を活用して炭素繊維を分離・回収するもので、従来よりも低温・短時間で処理できる可能性がある点に特徴があります。
現在、技術開発をともに進めるメーカー・共同研究先・関係企業のグループは既に存在しており、技術面・営業面では一定の協力体制があります。一方で、会社化、事業計画策定、資金調達、資本政策、事業会社との連携スキーム設計など、大学発スタートアップとして立ち上げるための経営機能が不足しています。
そのため本プロジェクトでは、研究者・大学・共同研究先とチームを組み、将来的にCEOまたは経営チームの中核として、炭素繊維リサイクル技術の事業化をリードいただける経営人材を募集します。
【シーズ概要】
本技術シーズは、航空機、自動車、ロケット等に使われる炭素繊維強化樹脂、いわゆるCFRPから、炭素繊維を回収し、再び高付加価値用途へ循環させることを目指すリサイクル技術です。
CFRPは軽量・高強度という優れた特性を持つ一方、炭素繊維と樹脂が複合化されているため処理が難しく、廃材の再資源化が産業上の課題となっています。既存の商用リサイクルでは、回収後の炭素繊維が低付加価値用途に回るケースも多く、事業としての収益性に課題が残る場合があります。
和嶋研究室では、アルカリ金属化合物を含む融液を活用し、CFRP中の樹脂成分を処理しながら、炭素繊維を分離・回収する方法を研究しています。
本技術により、炭素繊維の劣化を抑えつつ、従来よりも低温・短時間で処理できる可能性があり、回収材を高品質・高グレード用途へ再流通させることを目指しています。
また、和嶋先生は、環境負荷低減技術、保全修復技術、環境材料、リサイクル、機能性物質転換などを専門としており、CFRP/GFRP等の複合材料リサイクル、金属回収、吸着材、海水資源利用、未利用資源の機能性材料化など、幅広い研究実績を有しています。
【シーズへの想い】
和嶋研究室では、廃棄物や未利用資源を単に処理するのではなく、その物性を理解し、物理化学的なプロセスによって新しい機能を付加することで、機能性材料や有価資源へと転換する研究を進めています。
炭素繊維は、日本が世界的にも高い競争力を持つ高付加価値素材の一つです。今後、航空機・自動車・エネルギー・宇宙関連分野などでCFRPの利用が広がるほど、廃材の処理・再資源化は避けて通れない課題になります。
本プロジェクトでは、廃CFRPを単なる廃棄物として扱うのではなく、価値ある炭素繊維資源として再び社会に循環させることを目指しています。
環境負荷の低減と産業競争力の向上を両立する、日本発の炭素繊維リサイクルシステムを構築していくことが、本シーズの大きな挑戦です。