T部 人口環境とエコマテリアル

 地球環境とエコマテリアル
概論
1.1地球システム崩壊の危機
1.1.1地球の物質循環システムの課題
1.1.2人間の健康維持システムの課題
1.1.3生態系および生命維持システムの課題
1.2地球システムと材料とのかかわり
1.2.1材料と環境の歴史
1.2.2物質材料の循環と環境のかかわり
1.2.3材料の工程と環境とのかかわり
 
1.2.4物質材料とエネルギー技術
1.3エコマテリアルのあり方
1.3.1脱物質化とエコマテリアル
1.3.2環境問題とエコマテリアル
1.3.3社会技術とエコマテリアル
1.3.4持続可能性とエコマテリアル
1.3.5先進エコマテリアル
 

 エコマテリアルが必要とされる理由−環境問題の社会的側面
概論
2.1環境影響の評価方法
2.1.1ライフサイクルアセスメント
2.1.2LCAの展開
2.1.3マテリアルフロー分析
2.1.4リスク評価
2.1.5環境効率
2.2環境適合製品実現のための
エコマテリアルの活用
2.2.1環境適合製品の設計方法
2.2.2環境適合設計のための支援ツール
2.2.3環境適合設計のためのエコマテリアル選択方法
2.2.4環境適合設計の鍵−サプライチェーン管理
 
2.3環境情報利用と意思決定
2.3.1環境会計
2.3.2マテリアルフローコスト会計
2.3.3環境格付
2.3.4環境ラベル
2.3.5グリーン調達
2.4環境規則の動向とエコマテリアルへの期待
2.4.1国際的な取組み
2.4.2EU指令(RoHS指令)
2.4.3政府の取組み
2.4.4産業界の取組み
 
U部 基盤エコマテリアル

 エコメタル
概論
1.1鉄系材料
1.1.1リサイクルを目指した建築・橋・船舶・車両などに使われる一般構造用鋼
1.1.2リサイクルしやすい高性能再生材−超微細化結晶粒径軟鋼
1.1.3リサイクルしやすい機械構造用鋼・工具鋼
1.1.4車両・家電製品に使われる薄鋼板の省資源型組織制御による高強度化
1.1.5橋梁などの鋼構造体の長寿命化を目指して−高耐食性鋼板
1.1.6合金元素を減らし窒素を利用したリサイクルしやすい高強度・高耐食性鋼板
1.1.7有害物質を含まない家電用高性能表面処理鋼板
1.1.8二酸化炭素排出削減を目指した耐熱鋼
1.1.9電気エネルギーを有効に使う高性能電磁鋼板
1.1.10リサイクルしやすい長寿命鋳鉄・鋳鋼
1.2非鉄金属系材料
1.2.1アルミニウム材料のリサイクルと高性能製品への適用
1.2.2低環境負荷チタン材料
1.2.3二酸化炭素排出削減を目指した耐熱チタン合金
1.2.4低コスト高強度チタン合金と有毒元素を含まない生体用チタン合金
 
1.2.5環境負荷低減可能な最軽量構造用金属材料−マグネシウム合金
1.2.6応用分野の広い高機能材料−金属ガラス
1.2.7高効率発電やジェットエンジンを可能にする耐熱材料−Ni基超合金
1.2.8環境型金属間化合物−NiCr金属間化合物
1.2.9より耐熱性の向上を目指して−Nb基合金
1.2.10より耐熱性の向上を目指して−Mo基合金
1.2.11核融合炉ブランケット材料−ベリリウム金属間化合物
1.3磁性材料
1.3.1高度情報化社会を支える電磁波吸収体
1.3.2大きな省電力効果を目指した磁性材料
1.3.3地球温暖化をおさえる新しい冷凍方式のための磁気冷凍材料
1.4超伝導材料
1.4.1新しい省エネルギー社会を目指した超伝導材料
1.5リサイクル技術
1.5.1リサイクル技術
1.5.2アップグレードリサイクル
1.5.3鉄スクラップリサイクル
1.5.4マテリアルリース技術
 

 エコセラミックス
概論
2.1環境対応セラミックス
2.1.1環境保全のためのゼオライト−イオン交換,分離・吸着,触媒機能
2.1.2水質浄化用セラミックメンブレン
2.1.3酸化チタン光触媒
−光励起によるラジカル生成と親水化
2.1.4(1)セラミックガス分離膜
 −水素分離膜の種類と特徴
2.1.4(2)ガス分離用ゼオライト膜の設計,製法,性能
2.1.5資源循環のための壁材用結晶化ガラス
2.1.6生体材料のためのハイドロキシアパタイト
2.1.7(1)耐磨耗性窒化ケイ素セラミックス
2.1.7(2)大型部品向け粗悪なケイ素を原料
 とした高強度窒化ケイ素セラミックス
2.1.8(1)ディーゼル排ガス用炭化ケイ素多孔体
2.1.8(2)高強度反応焼結炭化ケイ素
 
2.1.9環境浄化用活性炭
2.1.10自動車排ガス浄化用触媒担体としてのコーディエライト多孔体
2.1.11環境負荷低減用アルミナ
2.2環境対応セメント
2.2.1省エネルギー・省資源のためのポルトランドセメントおよび混合セメント
2.2.2エコプロセスとしての急硬セメント
2.2.3高流動コンクリートのためのポリマー添加セメント
2.3環境対応ガラス
2.3.1環境負荷低減用板ガラス−熱線吸収,熱線反射,低放射,複層ガラス
2.3.2PbO,As2O3フリー光学ガラス
2.3.3省エネルギーと快適空間のための調光ガラス−スマートウィンドウ
2.3.4放射性廃棄物処理のためのガラス固化体
 

 エコポリマー
概論
3.1生分解性/バイオベースプラスチック
3.1.1バイオマスからのモノマーの発酵生産
3.1.2バイオマスからのポリマーの発酵生産
3.1.3生分解性プラスチックの分子設計
3.1.4生分解性プラスチックの構造と物性
3.1.5プラスチック生分解の分子メカニズム
3.1.6プラスチックの環境分解性とその評価
3.1.7酵素触媒重合
3.2リサイクル
3.2.1プラスチックリサイクルの現状と展望
 
3.2.2既存プラスチックのモノマー還元型リサイクル
3.2.3ケミカルリサイクル性ポリマーの分子設計
3.3低環境負荷材料と関連技術
3.3.1メタロセン触媒とポストメタロセン触媒−汎用樹脂の高機能化
3.3.2機能性繊維
3.3.3環境低負荷ゴム
3.3.4高分子−クレイナノコンポジット
3.3.5自己修復型高分子材料
 

 バイオマス
概論
4.1木質系材料
4.1.1改質処理による木材のエコマテリアル化
4.1.2新しい循環型リグニン利用システムの開発
4.1.3多孔質炭素材料ウッドセラミックスの開発
4.1.4新用途木炭・木酢液の機能性
4.1.5リグニンを原料とする炭素繊維
4.2天然多糖類,ポリフェノール
4.2.1(1)セルロース及びその誘導体の利用
4.2.1(2)再生セルロースの機能化
4.2.1(3)セルロースのみからなる複合材料
 −全セルロース複合材料
4.2.2(1)水産廃棄物から得られる
 キチン・キトサンの機能材料化
4.2.2(2)キトサンを利用した無電解めっき法
4.2.3デンプンの非食品分野への展開
4.2.4植物材料から抽出したポリフェノールの機能的役割
 
4.2.5海藻の乳酸発酵素材
4.2.6サイクロデキストリンの多面的利用
4.3廃棄バイオマスの活用
4.3.1青森ヒバ(ヒノキ,アスナロ)廃材の樹木抽出成分
4.3.2パームオイル産業からの廃棄物利用
4.3.3生ゴミからのポリ乳酸生産
4.3.4産業廃棄物を利用した凍結防止剤の開発
4.3.5しょう油かすの高度再利用
4.3.6ダイズ水煮液からの有価成分分別回収利用
4.3.7(1)動物臓器の利用システム−ウシ
4.3.7(2)動物臓器の利用システム−ブタ
4.3.8コムギデンプン工業排出成分の有効利用
4.3.9卵殻の有効利用
4.3.10木材液化技術を利用した廃材の活用
 

 ハイブリッド
概論
5.1複合化による材料機能の向上
5.1.1チタンクラッド鋼
5.1.2フィルムラミネート鋼板
5.1.3複数微細ひび割れ型繊維補強セメント複合材料(HPFRCC)
5.1.4ポーラスコンクリート(多孔質コンクリート)
5.1.5環境浄化用途の複合型触媒の最近
5.1.6有機−無機ハイブリッドガラス
5.1.7複合分子会合体の医療用途
5.1.8薬剤分野で応用される分子会合体
5.1.9抗がん剤投与用途薬剤複合型分散液膜
5.1.10各種工業廃液に含まれる有用重金属などの分離を目指した複合ポリマー粒子
5.1.11バイオリアクタの進歩と将来
5.1.12汎用高分子材への分離・濃縮機能の
グラフト重合化
 
5.2廃棄物複合材料の活用
5.2.1天然繊維と生分解性ポリマーとの複合化
5.2.2廃ガラス繊維系複合材料を利用した
複合材料とその特長
5.2.3廃FRPのマテリアルリサイクル技術の
進展と製品化
5.2.4廃炭素繊維系複合材料の再利用法の展望
5.2.5コンクリート・ポリマー複合体
5.2.6廃発泡ポリスチレンを利用した建材開発
5.2.7白色腐朽菌および酵素ラジカル反応による
廃ゴムのバイオリサイクル
5.2.8石炭灰カルシウム複合材を用いた
乾式脱塩素化剤
 
V部 次世代エコマテリアル

 エレクトロニクス材料
概論
1.1情報処理デバイス技術におけるエコマテリアル
1.1.1MOSデバイス
1.1.2SOI技術
1.1.3絶縁膜
1.1.4磁気ディスク
1.1.5光ディスク
1.1.6不揮発メモリ
1.2通信デバイス技術におけるエコマテリアル
1.2.1光通信デバイス
1.2.2無線通信デバイス
1.2.3光ファイバ
1.3エネルギーデバイス技術におけるエコマテリアル
1.3.1パワーデバイス
1.3.2ワイドギャップ半導体パワーデバイス
1.3.3太陽電池
1.3.4熱電デバイス
 
1.4表示デバイス技術におけるエコマテリアル
1.4.1LED
1.4.2フィールドエミッタ
1.5センサ技術におけるエコマテリアル
1.5.1温度センサ
1.5.2圧力センサ
1.5.3光センサ
1.5.4ケミカルセンサ
1.5.5磁気センサ
1.6実装技術におけるエコマテリアル
1.6.1プリント基板
1.6.2はんだ
1.6.3配線材料
1.6.4受動部品
 

 ナノ構造制御材料
概論
2.1カーボンナノチューブと関連材料
2.1.1概論
2.1.2合成方法
2.1.3水素吸着特性
2.1.4電界放出特性
2.1.5ナノ電子デバイス応用
2.1.6単電子効果とその素子応用
2.1.7ナノチューブの展開
2.1.8フラーレン・ナノチューブなどナノ炭素材料
2.2量子ドット・ナノ粒子
2.2.1半導体量子ドットの概要
2.2.2量子ドットレーザの特性
2.2.3単元素半導体ナノ粒子
 
2.2.4化合物半導体ナノ粒子
2.2.5多孔質シリコン
2.2.6金属ナノ粒子の光学応答
2.2.7配列金属ナノ粒子のプラズモニクスへの応用
2.2.8超高速非線形光学応答への応用
2.2.9磁性応用−ナノグラニュラー構造
2.3ナノ加工
2.3.1STMによるナノ構造の形成
2.3.2集束イオンビーム科学気相成長法
2.3.3近接場光を用いたナノ加工
2.3.4単一イオン注入
2.3.5多価イオン照射における表面ナノ加工
 

 先進エネルギー材料
概論
3.1太陽電池−技術系の多様化とその進展
3.1.1シリコン系
3.1.2化合物半導体系
3.1.3有機系
3.2燃料電池−要素技術の材料の新たな展開
3.2.1原理と種類
3.2.2電解質膜−フッ素系
3.2.3電解質膜−炭化水素系
3.2.4電極触媒
3.2.5セパレータ
3.2.6ガス拡散層
3.3水素利用材料−製造,純化から貯蔵まで
3.3.1水素透過
3.3.2水素製造−改質
3.3.3水素製造−光触媒
3.3.4水素貯蔵−高圧水素,液体水素
3.3.5水素貯蔵−金属系
 
3.3.6水素貯蔵−非金属系
3.4ニッケル水素電池−環境対応型のエネルギーデバイス
3.4.1ニッケル水素2次電池
3.5リチウムイオン電池−次世代モバイル機器でのエネルギーデバイス
3.5.1リチウムイオン電池
3.6キャパシタ−利用分野の拡大に向けて
3.6.1キャパシタ
3.7熱媒体材料−高度な熱管理の実現
3.7.1蓄熱材料
3.7.2断熱材料
3.8バイオマスからのエネルギー−再生可能な液体燃料
3.8.1バイオディーゼル
3.8.2バイオエタノール
 

 新機能性材料
概論
4.1無機系
4.1.1ドーピングによる可視光応答型光触媒
4.1.2単純な酸化物から生まれた新素材
−無機エレクトライド
4.1.3複合吸着特性を有するCaO-Al2O3-SiO2系高機能吸着材料
4.1.4高速超塑性セラミックス
4.1.5メソ多孔体
4.1.6環境半導体
4.1.7アパタイト吸着性を持つ新光触媒
−チタンアパタイト
4.1.8固体超強酸触媒
4.1.9高機能性2次元単結晶−酸化物ナノシート
4.1.10多機能ホスト材料−層状腹水酸化物(LDH)
4.1.11ヘテロポリ酸を用いた水中固体酸触媒
4.1.12非金属系新規超伝導体
4.2有機系
4.2.1超分子液晶
 
4.2.2光応答性高分子
4.2.3π共役高分子
4.2.4(1)機能性ソフトマター−マイクロエマルション
4.2.4(2)機能性ソフトマター−スマートゲル
4.2.5低濃度物質の分離、濃縮、
回収のためのゲルテクノロジー
4.2.6分子キャビティ含有高分子膜
4.2.7高分子ナノチューブ
4.2.8有機EL素子用材料
4.2.9高性能常温溶融塩−イオン液体
4.2.10(イモゴライト/ポリマー)ナノコンポジット
4.3無機・有機複合系
4.3.1水,油との相互作用を低減する
超撥水・超撥油材料
4.3.2米ぬかから生まれた新素材−RBセラミックス
4.3.3機能性ナノコンポジット
−有機・無機ポリマーハイブリッド
 

 未来材料と技術
概論
5.1微細構造制御技術
5.1.1自己集積材料
5.1.2超微細粒子材料の新たな展開
5.1.3マイクロからナノマシンへ
5.1.4高分子ナノテクノロジー
5.1.5らせん構造高分子がもたらす世界
5.1.6磁性微粒子が拓く新しい医療
5.1.7有機電界効果トランジスタ
5.1.8ナノ計測が拓く表面イメージング
5.1.9放射光が実現する新たな材料分析技術
 
5.1.10デバイスインテグレーション
5.2先進材料創製技術
5.2.1マイクロリアクタを利用した新規材料合成
5.2.2コンビナトリアルマテリアル
5.2.3ソフト溶液プロセスによる低エネルギー材料合成
5.2.4光シンクロナノ材料
5.2.5ナノバイオ表面が拓く新たな分野
5.2.6環境調和性高機能セラミックス
5.2.7高効率燃料電池のためのナノアセンブリ材料
 
W部 実践エコマテリアル

 身のまわりの電気・電子機器で利用が進むエコマテリアル
概論
1.1家電製品でのエコマテリアルの利用
1.1.1テレビ−難燃剤の代替とプラスチックリサイクル
1.1.2冷蔵庫−冷媒の代替とさらなる省エネ性向上
1.1.3洗濯機−廃家電プラスチックの自己循環
1.1.4エアコン−自己循環型リサイクルと解体性向上
1.1.5照明機器−ガラスの鉛フリー化
1.1.6掃除機−製品軽量化とプラスチックリサイクル
1.1.7AV関連機器−再生材料/バイオマス材料の導入
1.2情報機器でのエコマテリアルの利用
1.2.1(1)パソコン−鉛フリーはんだの導入と
 水冷システム
1.2.1(2)パソコン−バイオポリマーの導入
1.2.2携帯電話−CO2削減,有害物質削減,
およびリサイクル高度化
1.2.3デジタルカメラ−鉛フリーガラスと小型・軽量化
1.2.4液晶プロジェクタ−省資源,省エネ,
有害物質排除
1.2.5サーバ−信頼性が求められる
サーバ機器における鉛フリー化
 
1.3事務機器でのエコマテリアルの利用
1.3.1複写機−進む再生複写機の活用
1.3.2プリンタ−マテリアルリサイクルの高度化
1.4デバイスレベルでのエコマテリアル利用
1.4.1液晶ディスプレイ−進む有害物質の削減
1.4.2プリント基板−難燃剤の代替
1.4.3鉛フリーはんだ−実装信頼性の向上
1.4.4光ファイバケーブル
1.4.5配線材料−進む有害物質の削減
1.4.6進むノンフロン化代替材料の導入
1.5ライフサイクル思考,システム思考で進むエコマテリアルの活用
1.5.1ファクタX導入による環境適合設計の推進
1.5.2ライフサイクル思考で進展する
プラスチックリサイクル
1.5.3家電リサイクルプラントで進展する
プラスチックリサイクル
 

 自動車,輸送,発電
概論
2.1自動車
2.1.1車体軽量化による燃費向上−鉄系材料
2.1.2エンジンの耐熱性向上による燃費向上
2.1.3車体軽量化による燃費向上
−アルミニウム系材料
2.1.4さらなる燃費向上を目指した軽合金による軽量化技術
2.1.5燃費低減技術
2.1.6多様なエネルギー源を目指して
−燃料電池の自動車への応用
2.1.7ハイブリッドカー
2.1.8排ガス規制・省燃費のための電子制御システム−耐熱高耐圧電気回路
2.1.9排ガス排出量の抑制を目指して
−排ガス処理技術,触媒
2.1.10自動車ボディの環境調和型水性塗料剤
2.1.11自動車部品の環境調和型めっき技術
2.1.12低燃費のエコタイヤ
2.1.13自動車用ガラスのリサイクル
2.1.14鉄系材料のリサイクル
2.2鉄道
2.2.1車体軽量化による省エネルギーと
安全性のバランスを目指して
2.2.2環境にやさしい動力システム
2.2.3鉄道軌道/構造物に使われる
環境負荷低減材料
2.2.4環境にやさしい快適性技術
2.3船舶
2.3.1低燃費ディーゼルエンジン
 
2.3.2船の長寿命化による環境負荷軽減
2.3.3環境にやさしい先進的船舶設計
2.3.4環境汚染しない船舶塗装,バラスト水
2.3.5シップリサイクル問題と超鋼鉄技術
2.4航空機・宇宙輸送機
2.4.1機体軽量化・燃費向上による環境負荷低減
2.4.2環境負荷の小さな航空機ジェットエンジン
2.4.3環境負荷低減を目指したロケットエンジン
2.4.4地球・宇宙の環境負荷低減を目指すロケット機体
2.5発電システム
2.5.1(1)熱効率向上による二酸化炭素排出削減を
 目指した高効率タービン
 −石灰火力発電
 (2)熱効率向上による二酸化炭素排出削減を
 目指した高効率タービン
 −ガスタービン
 (3)熱効率向上による二酸化炭素排出削減を
 目指した高効率タービン
 −ガスタービン複合発電
 (4)熱効率向上による二酸化炭素排出削減を
 目指した高効率タービン
 −セラミックガスタービン
2.5.2二酸化炭素排出削減を目指した新しいコージェネレーションシステム
2.5.3二酸化炭素排出削減を目指した循環型廃棄物発電プラント材料
2.5.4発電所廃熱利用のための熱電変換システム
2.5.5核融合発電システムを実現するための材料
 

 化学,繊維,バイオマス
概論
3.1プラスチック
3.1.1ポリオレフィンのリサイクル
3.1.2ポリ塩化ビニルのリサイクル技術
3.1.3素材開発を念頭においたPETのリサイクル
3.1.4環境負荷低減に向けた
脂肪族ポリエステルの開発
3.1.5植物原料を組み込んだ
エポキシ樹脂・ポリウレタン
3.1.6非ホスゲン法−ポリカーボネート
3.1.7ノンフロン化・ノン塩化アルキル化
−ポリスチレンフォーム
3.1.8脱ハロゲン難燃材料
3.1.9生分解性プラスチックの生分解促進技術
3.2繊維
3.2.1生分解性繊維
 
3.2.2ポリアミノ酸繊維
3.2.3セメント補強用(FRC)ビニロン
3.2.4リサイクル繊維
3.2.5繊維くず(天然/人工繊維)のリサイクル
3.3水溶性ポリマー
3.3.1ポリエーテルのリサイクル指針
3.3.2ポリビニルアルコールの生分解性
3.3.3ポリアミノ酸・ポリカルボン酸
3.3.4水溶性セルロース誘導体
3.4化学物質フリー安全材
3.4.1ダイズ油インキ
3.4.2水性リサイクル塗装システム
3.4.3水溶媒で塗布する熱現像感光フィルム
3.4.4古紙利用に貢献する紙パルプ薬剤
 

 住宅,家具,生活関連
概論
4.1建材
4.1.1環境負荷を考えた外装材
4.1.2発泡性断熱材
4.1.3健康・安全を考えた内装材
4.1.4機能性塗り壁材
4.1.5断熱・遮熱性サッシ,ガラス
4.1.6水や熱を大切にするトイレ,風呂,キッチン
4.2先進建築資材
4.2.1廃PETの新用途
4.2.2廃スラグ・石膏を使った新建材
4.3家具
4.3.1環境対策ガイドラインとオフィス家具
4.3.2安全性・リサイクル性を考えた家庭用家具
4.4容器包装材
4.4.1リデュース・リサイクル性の高い金属缶
 
4.4.2リユース性の高いカラスびん
4.4.3拡大するPET容器の新技術とリサイクル
4.4.4用途を広げる紙容器
4.4.5マテリアルリサイクルの進む梱包材
4.5日用品
4.5.1安全・低環境負荷洗剤
4.5.2グリーン化の進む文房具
4.5.3健康・安全機能をもつ衣料品
4.6多機能素材
4.6.1呼吸する健康建材
4.6.2光触媒超親水性外装材
4.6.3高耐久性補強材
4.6.4光触媒コーティング材
4.6.5断熱塗料
 

 土木・建設分野のリサイクル資材
概論
5.1共通資材
5.1.1エコセメント
−一般廃棄物焼却灰を原材料とするセメント
5.1.2コンクリート塊を原材料とするコンクリート用骨材
5.1.3廃棄物焼却灰溶融スラグの結晶化スラグを原材料とする骨材
5.1.4建設汚泥を原材料とする骨材
5.1.5下水汚泥を原材料とする骨材
5.1.6石炭灰を原材料とする骨材
5.2土木資材
5.2.1高炉スラグを原材料とする保水材
5.2.2一般廃棄物溶融スラグを原材料とするブロック
5.2.3製紙スラッジを原材料とする水質浄化材
5.2.4建設発生土改良土
 
5.2.5廃ガラスを原材料とする軽量盛土材
5.2.6建設汚泥と陶磁器廃材を原材料とする陶管
5.2.7廃電線被覆材を原材料とするケーブルトラフ
5.2.8PETボトル再生糸を原材料とする
河川護岸根固め用袋材
5.2.9廃タイヤを原材料とする歩道用マット
5.3建設資材
5.3.1建設発生木材などを原材料とする木質ボード
5.3.2廃ガラスを原材料とする内装材
5.3.3未利用資材などを原材料とする屋上緑化材
5.3.4ヤシガラマットなどを原材料とする緑化基盤材
5.3.5廃セッコウボードを原材料とするセッコウボード
5.3.6廃ガラスを原材料とする板ガラス
 
索引
 
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