エネルギー多消費である鉱山事業におけるカーボンニュートラルの実現に貢献する。

開発の背景

カーボンニュートラル化が求められる鉱山事業に
マイクロ波による革新的なレアメタル製錬プロセスを導入。

2010年代後半以降、電気自動車（EV）の普及が世界的に加速。それに伴ってリチウムの需要が拡大したため、価格高騰につながりました。
リチウムの生産方法は塩湖の塩水から生産する方法と鉱石を採掘する方法の2種類に大きく分かれます。

鉱石中のリチウムは酸化リチウム（Li₂O）の形で存在し、鉱石に含まれる酸化リチウムの品位（濃度）は約1%と非常に低いです。この低い品位の鉱石からリチウム分を取り出すには、通常1000℃以上への加熱を必要とするため、高エネルギー消費や 大量のCO₂ 排出が問題となっています。
これら2つの課題を同時に解決すべく、国立研究法人量子科学技術研究開発機構(以下QST)は、レアメタルの省エネ製錬技術の研究を開始したのです。

QSTが最初の研究ターゲットに定めたのは、核融合炉のエネルギー源となるベリリウムでした。
従来のプロセスでは2000℃の高温熱処理が必要だったところ、マイクロ波と化学処理を複合する新しい視点での研究を行い、250℃での処理が可能であることを見出しました。

しかし、この研究はあくまでも数グラムスケールでの成果だったのです。トンスケールでの製錬を実現し実用化につなげていくには、マイクロ波技術のスケールアップを行う必要がありました。

マイクロ波活用の意味

これまでの精錬プロセスを根底から変える
Game-changingプロセスを生み出した。

QSTが開発したレアメタルの省エネ製錬技術は画期的なものでした。マイクロ波によって加熱エネルギーの使用量を従来法より約8割減らすだけでなく、CO₂の排出を抑える技術です。
このマイクロ波技術をスケールアップするには、高い専門性が求められ、具体的には対象の鉱物のマイクロ波吸収能力測定と解析を行い、反応器の中のマイクロ波分布を適切に設計する必要があります。

QSTはマイクロ波のスケールアップ技術を保有し商業用反応器を開発したマイクロ波化学に声をかけました。これを機に、QSTとマイクロ波化学の実用化に向けた共同開発がスタートしました。