昨今、カーボンニュートラルの観点から、二酸化炭素を原料とした合成燃料（e‐fuel）やバイオマス燃料を用いたエンジンが期待を集めています。しかし、これらの燃料を用いても、排ガス中に酸性雨や窒素循環の乱れ等の原因となる有害な窒素酸化物が含まれることが問題でした。特に、バスやトラックに使用されるディーゼルエンジンは窒素酸化物を多く排出するため、それを低減する対策が急務となっています。また、エンジンの燃費が向上すれば窒素酸化物の排出が増えるというジレンマがあり、将来的にさらに高い排ガス処理技術が求められることは必至です。

排ガスに含まれる窒素酸化物を無害な窒素に分解する触媒として、小細孔ゼオライトが注目されています。しかし、自動車用排ガス触媒は、新車から廃車まで長期間にわたって使われるため、その耐久性が課題となっていました。

こうした背景の下、NEDOのムーンショット型研究開発事業において、国立大学法人 東京大学の研究グループが小細孔ゼオライトの新たな組成チューニング法の開発に取り組みました。従来の小細孔ゼオライトは、孔が小さいため物質が出入りしにくく、無理に組成チューニングを行うとゼオライトの骨格構造が崩壊してしまうという課題がありました。今回の研究では、細孔を拡大させながら物質を移動させることで、構造の崩壊を防ぐ新しい手法を開発。組成を改善した新たなゼオライトは、優れた耐久性を実現しました。

今回の成果は、自動車用排ガス触媒への応用の他、窒素酸化物に関わる環境問題の解決や、他の材料への展開にも活用が期待できます。NEDOは、東京大学と共に、本事業の成果を生かした適用先を開拓し、社会実装を目指します。