触媒／目前に迫った世代自動車・排ガス削減のカギ！

日欧米では排ガス規制が年々強められる見通しで、触媒の技術革新なしにはクリア不可能と
いうものすらある。触媒の性能を革命的に向上できれば、青色LED級の発明になるともいわれる。
次世代自動車の性能の鍵を握る触媒の開発に注目したい。

（取材・文／伊藤憲二　総研スタッフ／高橋マサシ）　作成日:04.05.12

　自動車の排気ガスを浄化する触媒。環境規制は世界各国で年々強化されているが、エンジン本体の改良だけではそれらの規制をクリアするのは難しい。そこで後処理装置である触媒のイノベーションに、期待が集まっているのだ。
　特に注目度が高いのは、ディーゼルエンジン向け触媒だ。ディーゼルエンジンは熱効率が高く、地球温暖化の原因物質とされるCO2の発生量は少ないが、酸性雨や光化学スモッグの原因となるNOxや、健康被害を及ぼすPM（粒子状物質）の排出量が多い。
　これらの有害物質の削減は非常に難しく、削減に成功すれば排ガス浄化技術のデファクトスタンダードを握れるとさえいわれている。現時点ではトヨタ自動車の新型触媒システム「DPNR」が抜きん出た性能を示しているが、今後は他社も研究開発を加速させる見通しだ。

　触媒向けの新素材開発ニーズも高まっている。触媒は貴金属が大量に使用されており、また寿命もあまり長くない。新車から数年で効力を失ってしまう場合もしばしばだ。
　ダイハツ工業は農薬メーカーの北興化学と手を組み、パラジウムの使用量を従来の3割に削減したうえで寿命を大幅に延ばした自己再生型の「インテリジェント触媒」を開発した。この技術は科学雑誌『ネイチャー』に掲載されるほど高い評価を受けた。

　次世代自動車用の触媒は、自動車業界において、内燃機関以上に重要な技術力のベンチマークになるという見方もある。排ガス中の有害成分を画期的に減らす触媒を完成させることができれば、青色発光ダイオード級の発明になるともうわさされる。
　自分の名を技術史に残したい野心家、社会や人のために役立つ仕事をしたい情熱家など、多くエンジニアが夢を託せる分野といえるだろう。

　触媒を手掛けるのは完成車メーカー、自動車部品メーカーが主だが、新技術をベースとするベンチャー企業も少なからず存在する。リクナビＮＥＸＴで「触媒」をキーワードに検索を掛ければ求人情報を入手できる。

　新素材の開発が次世代触媒の開発の鍵を握るため、求められるスキルの中心となるのはやはり化学・材料系。触媒のコアとなる部材の開発ではファインケミカル、分子化学、金属、触媒反応といった素材系のスキルが重視される。また、ナノケミカル、計算化学といった、今までにない素材を一から作り上げる分野の経験は、大いに歓迎される。

　一方、触媒の性能は素材だけでなく、触媒内に排気ガスをどう導入するか、あるいはどういう構造にすれば耐久性が上がるかといった、物理的な要素も重要。また、内部の構造設計が稚拙だと、排気ガスの抵抗になってしまい、エンジン出力が低下してしまう。
　このため、物理設計は触媒開発のうえで常に重要で、この分野では流体力学、構造力学などの経験があると有利に働く。さらに試作、量産の段階で行われる各種テストに向けて、各種計測器を使った実験をこなせる人材を募集するケースも多い。
　これらのスキルをもっている人材にとって、次世代自動車用触媒の開発は、大いにやりがいを感じられる分野である。