2021-03-09 第204回国会 衆議院 環境委員会 第2号
環境省といたしましては、データセンターについて、省エネ活用等によるゼロエミッション化、レジリエンス強化に向けた取組の支援、超高効率な次世代パワー半導体である窒化ガリウムを多種多様な電気機器に社会実装することの支援などを通じて、デジタル分野の脱炭素化を進めてまいりたいと考えております。
環境省といたしましては、データセンターについて、省エネ活用等によるゼロエミッション化、レジリエンス強化に向けた取組の支援、超高効率な次世代パワー半導体である窒化ガリウムを多種多様な電気機器に社会実装することの支援などを通じて、デジタル分野の脱炭素化を進めてまいりたいと考えております。
これは、酸化ガリウムという材料を使ってデバイスを開発するという内容です。ＮＥＤＯのものも、赤字で書いてありますが、同じ材料、酸化ガリウムを使ったデバイスの開発。研究する企業は同じ企業、研究期間もほぼダブっている。契約金額は一億円ぐらい入っているということです。
エネルギー・環境分野においても、燃料電池自動車の普及促進や革新的な燃料電池の研究開発など、水素社会の実現に向けた取組を推進するための予算、また窒化ガリウムを活用し消費電力が従来の六分の一となる半導体の開発など、ＣＯ２排出量の大幅な削減や我が国の産業競争力強化に結び付く施策も計上しています。
また、あらゆる電子機器の抜本的省エネを実現させる窒化ガリウムや、鉄の五分の一の軽さで五倍強いセルロースナノファイバーといった革新的素材を活用したコンセプトカーを製造いたしまして、東京モーターショーにも出展いたしました。このように、革新的素材をさまざまな製品に実装させることで省エネも加速させてまいります。
東京モーターショーは、大変日本の、我が国、これからの発展のところで大変技術開発やってございます、ナノセルロースファイバーと窒化ガリウム、これやらしていただいておりますので、頑張ります。
そしてその中で、これ、ＧａＮというふうに言うんですが、窒化ガリウムを用いた超省エネ電気自動車、そしてもう一つが、これは分かりやすい言い方を、セルロースナノファイバーというのは余りまだ浸透していないものですから、木で造る軽い車というふうによく言います。
しかし、シリコンから窒化ガリウムに素材を変えれば、エネルギーの無駄を最小化し、劇的な省エネを実現できます。 環境省は、今年の東京モーターショーにおいて、この窒化ガリウムを用いた未来の超省エネ電気自動車を出展し、私も視察しました。環境省として、東京モーターショーへの車の本格出展は初めてのことです。
先ほど来出ていますけれども、ノーベル賞を受賞された吉野先生が開発されたあのリチウムイオン電池が、まさに電気自動車や再エネ、この普及を実現したように、電気機器の飛躍的な省エネにつながる窒化ガリウムとか、そしてまた温暖化の原因となる二酸化炭素を逆に利用するＣＣＵＳというような技術は、技術面でのイノベーションとして期待されると思います。
また、今、江田先生からは、窒化ガリウムの話を触れていただきました。恐らく、まだ国民の皆さんにおいて、窒化ガリウムと言われてもわからないのではないかなと思いますし、私も、大臣に就任してから環境省とレクチャーをする中で、窒化ガリウム、通称GaNというふうに言いますが、これを言われても、何のことだというのが率直な感想でした。
しかし、シリコンから窒化ガリウムに素材をかえれば、エネルギーの無駄を最小化し、劇的な省エネを実現できます。環境省は、ことしの東京モーターショーにおいて、この窒化ガリウムを用いた未来の超省エネ電気自動車を出展し、私も視察しました。環境省として、東京モーターショーへの車の本格出展は初めてのことです。
具体的に、これらの予算を活用いたしまして、例えば窒化ガリウム半導体など最先端素材を、省エネ型の素材を開発をしていく、二酸化炭素の回収・有効利用・貯留、いわゆるＣＣＵＳでございますけれども、こういったものに関する技術の開発を進めていく、さらには、地域の再生可能エネルギーや水素も活用しました自立分散型エネルギーシステムの実証を行う、それから、エネルギー収支が正味ゼロの住宅や建築物、ＺＥＨ、ＺＥＢと呼ばれておりますが
こうした予算を活用いたしまして、左の方の図にございますが、洋上風力やあるいは再エネ由来の水素、下に行っていただいて、さらにその下のＺＥＨ、ＺＥＢといった地域の強靱化にも資する再エネの最大限の普及、あるいは真ん中にございますＣＣＳ、ＣＣＵや蓄電池といった技術の開発及び早期社会実装、そして左側にございますように、窒化ガリウムやセルロースナノファイバーといった将来性のある新素材の社会実装、普及、そして左、
私ども、窒化ガリウムを使った半導体デバイスを今技術開発をしておりますけれども、これは、例えばコンピューターとかで今使われている半導体に取って代わって、非常に省エネ効率も一気に向上するというような技術もございます。
この点につきましては、例えば電子機器の電圧制御などを行います部品を大幅に高効率化をいたします窒化ガリウム半導体の開発、実証、あるいは、鉄より五倍軽く五倍強度があります、例えば車の軽量化等に役立つセルロースナノファイバーの用途開発などの技術開発も推進をしておるところでございます。
加えて、これらの取組を支える電子機器の電圧制御等を行う部品を大幅に高効率化する窒化ガリウム半導体の開発、実証、鉄より五倍軽く五倍強度があり、車の軽量化等に役立つセルロースナノファイバーの用途開発などの技術開発を推進しているところでございます。 このように、財政支援や技術開発、普及啓発などのさまざまな政策を総動員することで、目標の達成に向け、全力で取り組んでまいります。
さらに、実証段階のところの部分を二つほど例を挙げさせていただきたいと思いますけれども、省エネの技術的な技術といたしまして、電気機器の電圧制御等を大幅に効率化をいたします窒化ガリウム半導体の開発の実証が一つでございます。
○高橋克法君 今、関副大臣のお話の中にもあった窒化ガリウム半導体、これたしかノーベル賞受賞者の天野先生などが取り組んでいらっしゃると思いますし、セルロースナノファイバーは素材革命、一大素材革命の大きな素材になり得る、これを日本がしっかりと先頭に立ってやっていく。
窒化ガリウムにつきましては、窒化ガリウムは半導体の素材の一種でございまして、現在は半導体の素材として使われているのは主にシリコンなどですけれども、これに代えて窒化ガリウムを用いることで大幅な省エネになるということでございます。
具体的には、再生エネ等から水素を製造し、貯蔵、輸送を経て利用する低炭素な水素サプライチェーン、電子機器の電圧制御等を行う部品を大幅に高効率化する窒化ガリウム半導体、鉄より五倍軽く、五倍強度があり、車の軽量化等に役立つセルロースナノファイバーなどの社会実装に向けた開発や実証に取り組んでいるところでございます。
これまでも水素や窒化ガリウムを用いた半導体等、エネルギー・環境イノベーション戦略において特定された革新的技術分野に関連した技術の開発、実証の部分を環境省は担当して、そして熱心に行ってまいりました。
○政府参考人（梶原成元君） 今先生御指摘の窒化ガリウムの半導体、これ例えば電流を交流と直流に変えるとか、そういう電圧を変えるとかいったところに使われておりまして、いろんな機器に使われてございます。そういう意味で、その電力の変換損失が従来の六分の一になるというふうに言われておりますので、そういうことが普及できれば大きな成果につながるものと考えて開発を進めているところでございます。
例えば、ノーベル物理学賞を受賞した名古屋大学の天野教授が開発に携わった窒化ガリウムは、あらゆる電子機器のデバイス、半導体の効率を最大化します。こういった新技術が普及すると、大幅な削減のポテンシャルがあると思います。 高効率の窒化ガリウム半導体の普及に向けて環境省としてはどのように取り組んでいくか、御説明を願います。
一例を挙げますと、日本のお家芸として省エネの切り札ともなっている青色ＬＥＤは、二〇一四年にノーベル物理学賞を受賞した赤崎勇博士と天野浩博士、当時八十五歳と五十四歳ですが、この子弟コンビが、一番最初、青色発光ダイオードに必要な窒化ガリウムの良質な結晶化に成功したのは一九八六年のことです。まだ大学の教授と大学院生の時代でした。そして、その後、八九年に世界で初めて青色発光を実証したのです。
この中で、例えば、具体的に言いますと、窒化ガリウム半導体のことであるとかセルロースナノファイバー、また、次世代蓄電池や水素等、これは、水素のみならず水素と結合させて運ぶということも含まれておりますので水素等になっておりますけれども、水素等の製造、貯蔵、利用等の革新的技術など、特定をしております。 これはどういうイノベーションかということを横軸で申し上げると、今までの延長線ではないということです。
環境省として今取り組んでおります中でも、特に窒化ガリウムを活用した半導体、こうしたものは基盤の技術でございますので、経済の、社会のあらゆる場面でベースとなって省エネルギーを推進する力になり得ますし、また、セルロースナノファイバーなどの革新的技術については、今後とも研究開発をさらに進めてまいります。
具体的には、技術開発、実証という点につきましては、ノーベル賞を受賞いたしました青色ＬＥＤ関連技術を活用して、照明ということからさらにパワーデバイス、半導体の効率を大きく向上させます窒化ガリウム半導体の開発、実証を進めるといったようなこと、さらには、既存の低炭素技術の普及ということで、業務用ビルとか賃貸住宅へのＬＥＤ照明等の導入による省エネ化の支援、そして、政府実行計画に基づく公共施設でのＬＥＤ照明の
○浅野参考人 先生御指摘の窒化ガリウムの技術が大変すぐれたものであるということは、私も伺っております。こういう技術の開発をするとともに、それがいかに広く広がるかということが一番重要ではないかと思っています。当然、エネルギー消費量を削減するというのはまず対策の一番ポイントになりますので、その点でも寄与するだろうと思います。
と同時に、窒化ガリウムという、これまた天野先生が研究しているんですけれども、充電器とか、インバーター、直流を交流に直すとか。いわゆる充電器をやると、あったかくなっちゃいますね。あの熱を出すことで電気がロスをしていく、こういう考え方なんですけれども、そのところを、窒化ガリウムという材料を使うと全く低減できるという素材なんですね。
具体的に申し上げますと、技術開発や実証については、再エネ等から水素を製造し、貯蔵、輸送を経て利用するまでの低炭素な水素サプライチェーンの実証、また、電子機器のデバイスの効率を大きく向上させる窒化ガリウム半導体の開発、実証等を行っております。