일본산업뉴스요약

암모니아 신제조법 실용화
도쿄공업대 교수와 아지노모토 연대

농업용 비료나 공업용 원료, 식품 등에 폭넓게 사용되는 암모니아. 그 제조법은「하버-보슈법」이 일반적이지만, 새로운 암모니아 합성법이 일본에서 완성되려 하고 있다. 수 년 이내의 실용화를 목표로 하는 프로젝트. 견인 역할은 액정 등에 사용되는 투명한 반도체 IGZO의 개발로 알려진 도쿄공업대학의 호소노(細野) 교수와 식품기업 아지노모토다.

「Beyond Haber-Bosch」. 20세기 초두에 확립한 하버-보슈법. 공기 중의 질소와 수소로부터 암모니아를 합성하는 기술로「공기로부터 빵을 만든다」라고도 한다. 그 제조법을 뛰어 넘는 의욕을, 관계자는 이런 암호에 담았다.

암모니아는 식물의 생육에 반드시 필요한 비료의 원료다. 장기적으로는 가솔린처럼 연료로 사용한다는 구상도 있으며, 제조법 혁신은 세계적으로 주목도가 높다.

새로운 암모니아 합성 시스템은 호소노 교수 연구팀이 정부의 최첨단 연구개발지원 프로그램「FIRS」에 채택된 신(新) 초전도 물질의 연구 중에 발견한 신촉매「C12A7 Electride 촉매」가 열쇠를 쥐고 있다.

하버-보슈법을 이용한 생산은 고온∙고압 반응이 필수이며, 설비의 대형화를 피할 수 없었다. 호소노 교수팀이 발견한 신촉매를 사용하면 저온∙저압에서도 암모니아를 합성할 수 있다. 플랜트를 소형화할 수 있기 때문에 식품이나 의약품 등의 공장 부지 내에도 설치할 수 있다.

호소노 교수와 식품회사. 이 의외의 조합은 아지노모토의 기술자가 호소노 교수의 강연을 들었던 것이 계기가 되어 이루어졌다.

아지노모토는 조미료「아지노모토(味の素)」등의 아미노산을 발효 생산할 때에 부원료로서 대량의 암모니아를 사용한다. 외부 조달이기 때문에 수송에는 전용 차량이나 저장고가 필요, 막대한 비용이 들었다.

「암모니아 조달 비용 중 2분의 1 이상은 보관과 수송에 소요된다」. 아지노모토의 니시이(西井) 사장은 이렇게 말한다. 부원료인 암모니아를 내부에서 제조할 수 있다면 조달 비용을 삭감할 수 있으며, 이는 그대로 아미노산 생산 비용의 대폭적인 삭감으로 이어진다. 수송 시 발생하는 이산화탄소 배출량도 삭감할 수 있기 때문에, 환경 부하 경감에 대한 기대도 크다.

아지노모토와 호소노 교수, 그리고 소재 분야에 투자하는 벤처캐피털 Universal Materials Incubator(도쿄, 쓰키오카(月丘) 사장)가 관리 운영하는 UMI 1호 투자사업유한책임조합이 설립한 Tsubame BHB(도쿄)에서의 실용화 연구가 움직이기 시작하였다. 국내외의 아미노산 발효 생산공장에서, 2021년을 목표로 소형 암모니아 생산 설비의 실용화를 목표로 하고 있다.

호소노 교수는「연구와 공업화는 반드시 세트로 진행해야 한다. 그렇지 않으면 가격 경쟁에 빠지고 되고, 결국은 지게 된다. 이것은 숙명이다」라고 강조한다.

기초연구 세계에서는 생산 기술의 확립에서 양산까지의 과정이 가장 어렵다고 한다. 양산화를 위한 자금을 확보하지 못하고 실패하는 일이 많다. 관계자들 사이에서는 이 기간을「죽음의 계곡」이라고 부른다.

그러한 의미에서도 이번의 저명 연구자와 대기업의 조합은 중요한 의미를 갖는다. 정부도 기초연구를 새로운 비즈니스로 연결시키는 것을 중시하고 있다. 국립연구기관이 벤처 기업에 직접 출자할 수 있도록 제도를 개정하는 법률안을 내년 통상국회에 제출하는 것을 검토하고 있다.

암모니아의 세계 총생산량은 연간 1억 6천만 톤. 호소노 교수팀의 새로운 생산기술은 일본의 기초연구 분야의 미래도 좌우한다.

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