ハイブリット車や電気自動車などや、エアコンや携帯電話など電気・電子機器には、レアメタルを活用した機能性材料が数多く使われています。近年レアメタルの需給は逼迫し、これを解決する方法として「都市鉱山」という考え方が提唱されています。都市鉱山は、都市で大量に廃棄される家電製品などの中に存在する有用な資源を、鉱山に見立てたものです。日本の都市鉱山に眠る金属の量は、世界有数の資源国に匹敵する規模の「埋蔵量」を持ち、例えば、金は世界の現有埋蔵量の約16%もあります。都市鉱山の概念はたいへん重要です。
電気自動車EVモーターからのレアアースを回収する
私は、使用済みの自動車や電気・電子機器から、レアメタルや銅などの有用な金属を製錬し、分離、回収する金属製錬と、金属リサイクルに関する都市鉱山の研究をしています。例えばネオジム、ディスプロシウムというレアアースを使った希土類磁石を含む電気自動車(EV)のモーターから、レアアースを回収する方法を見出しました。
資源小国の我が国の産業が持続可能な発展を続けていくためには、鉱石から金属素材を作り、金属素材から機能材料を製造し、さらには自動車や電子機器などの製品として社会に供給していくだけでなく、使用済みの製品から希金属を分離回収し、金属素材として再生するという金属資源の循環のしくみを作ること必要なのです。
一般的な傾向は?
- ●主な業種は→非鉄金属、鉄鋼、貴金属などの製造業
- ●主な職種は→研究者、技術者
- ●業務の特徴は→製錬・精製プロセスの開発と改善
分野はどう活かされる?
大学で学んだ専門的学問に基づき、銅や貴金属などの金属の製錬と精製に関する研究と開発を行っています。金属製錬プロセスの高効率化を図るための改善方針を提案するとともに、生産現場で生じている問題や課題を解決しています。
金属・資源生産工学は、古くからある学問ではありますが、学問とその学問体系がしっかりしているため、基礎から応用まで体系的に専門的な学問を学ぶことができます。この学問は、金属製錬の基礎として発展し、最近では金属リサイクルから窒化ガリウムなどの新素材のプロセッシングにまで応用されています。今後も新しい製錬やリサイクル、新素材のプロセッシングの研究と開発を行っていく上で、重要な基礎学問であり、応用力のある学問分野です。
早稲田大学の環境資源工学科は、粉砕や選別など物理的な分離、電気化学を用いた水溶液系の分離、高温融体での分離、廃棄物の機能性材料への有効利用など、資源循環を考えるうえで重要な四つの分野を学ぶことができる国内唯一の学科です。
興味がわいたら~先生おすすめ本
銅のひみつ
銅は導電性、熱伝導性などに優れた特性を示し、身の回りの様々なところで利用されている日常生活に欠かすことのできない素材だ。銅の製造方法なども実際の工場を交えて視覚的にわかりやすく紹介している。公立の図書館で読めるが、サイトでも無料で読める。 ((株)学研プラス)