最適な溶媒をシミュレーションで選択･評価する方法開発―化学品生産のCO2排出量と製造コストの削減に寄与：産業技術総合研究所
(2024年2月19日発表)
（国）産業技術総合研究所は2月19日、化学品を生産する全工程を通してCO2排出量と製造コストを最小化する溶媒を、シミュレーションによって選択、評価できる方法を開発したと発表した。少量多品種の機能性化学品生産への活用が期待されるという。
化学品の合成反応では、反応収率の一番良い溶媒が用いられている。しかし、リサイクルのプロセスの性能が悪い場合、反応収率が高く合成反応に最適と選択した溶媒が、生産プロセス全体ではCO2排出量と製造コストについて最適でないことがある。
生産量が多い基礎化学品生産では、生産プロセス全体を考慮した溶媒の選択が進んでいるが、少量多品種生産の機能性化学品生産においては生産プロセス全体を考慮した溶媒の選択はほとんど行われていない。
そこで産総研の研究チームは機能性化学品生産におけるこの課題の解決を目指し、CO2排出量と製造コストの視点から溶媒を評価する方法の開発に取り組んだ。
開発した評価方法では、目的化学品の合成反応の反応収率だけではなく、抽出や溶媒のリサイクルプロセスまでシミュレーションを行うことで、化学品生産プロセス全体のCO2排出量と製造コストを数値化し，最適な触媒を特定できる。
反応や抽出、蒸留などの計算モデルを計算機上で連結させて化学品生産プロセスを再現し、物質の流量やエネルギーなどを定量的に評価する計算プログラムをプロセスシミュレーションというが、新方法ではこのプロセスシミュレーションを繰り返し行うことなどよって、溶媒候補の中からCO2排出量と製造コストが最小となる溶媒を最終的に特定する。
この評価方法を用いることで機能性化学品生産のCO2排出量と製造コストの削減が期待されるとしている。