NEDO正在开展“超先进材料超高速开发的基础技术项目”，并与米乐m6官方网站、先进材料快速开发技术研究协会（ADMAT）和横滨橡胶有限公司合作，开发从生物乙醇快速高效合成丁二烯的技术。最近，通过优化丁二烯的反应条件和改进丁二烯的收集方法，我们成功演示了一系列由生物乙醇大规模合成丁二烯的工艺，并以其为原料生产出与传统橡胶性能相同的汽车轮胎原型。
丁二烯目前由石油生产，是合成橡胶和其他产品的重要化工原料。通过这一成就，我们将能够建立一种利用生物质（生物资源）生产轮胎的技术，减少我们对石油的依赖并减少二氧化碳排放2促进原材料的减少和可持续采购。
图：由生物质衍生的丁二烯橡胶制成的原型轮胎
在材料开发领域，计算机和人工智能（AI）的进步引发了材料信息学的大趋势，即利用来自高质量数据的信息学（信息科学）来高速开发材料，取代基于“经验和直觉”的传统方法。
在此背景下，国家研究开发机构新能源产业技术综合开发机构（NEDO）正在进行“超先进材料超高速开发基础技术项目（以下简称Super-Super PJ）”（FY2016-FY2021），以开发计算、处理、测量三位一体的方式，致力于有机高分子功能材料的快速开发，并作为为此，我们与米乐m6官方网站 (AIST)、先进材料快速开发技术研究协会 (ADMAT) 和横滨橡胶有限公司 (Yokohama Rubber) 合作。生物乙醇※1来自丁二烯※2快速高效。 2019年，我们将获取并分析大量有关催化剂配方和反应条件的数据高吞吐量系统※3和数据驱动的学习※4、催化剂信息学※5当时世界上最好的丁二烯收率※6催化剂体系丁二烯成功合成顺丁橡胶※7我做到了。我们还将利用这些知识在 2020 年考虑更优化的催化剂。成功研发出全球最好的催化剂体系，丁二烯收率比2019年提高15倍※8我做到了。
现在，NEDO、AIST、ADMAT和横滨橡胶联合设计制造了能够处理约500倍量生物乙醇的大型催化反应装置，并研究了由生物乙醇大规模合成丁二烯。通过优化反应条件和改进收集产生的丁二烯的方法，他们成功生产了约20公斤的丁二烯。此外，通过蒸馏纯化高度纯化该丁二烯后，我们成功地使用通过聚合反应获得的丁二烯橡胶生产了原型汽车轮胎。
目前，丁二烯是由石油生产的，是合成橡胶和其他产品的重要化学原料，但通过建立利用生物质（生物资源）生产的丁二烯生产轮胎的技术，我们可以减少对石油和二氧化碳的依赖
2促进减少和可持续原材料采购。
这个结果是我们使用2020年开发的高性能催化剂系统放大了反应系统，从生物乙醇中生产了大量的丁二烯，并演示了包括使用这种原材料生产轮胎在内的一系列工艺。首先，高通量催化剂活性评价装置※9，我们快速获得了放大反应系统的数据。基于这些数据，我们设计并制造了大型催化反应装置，将生物乙醇处理量扩大到10L/小时，是传统处理量的500倍。此外，通过优化反应温度和乙醇流量等反应条件，并改进生成的丁二烯的收集方法，我们成功地在连续反应中合成了约20公斤丁二烯。 AIST设计并制造了大型催化反应设备和大规模合成丁二烯，ADMAT对生产的丁二烯进行了蒸馏以达到高纯度，横滨橡胶进行了高纯度丁二烯的聚合以形成橡胶以及以其为原料的轮胎的原型生产。
原型轮胎是185/60R15尺寸的豪华旅行轮胎“BluEarth-GT AE51”（见图）。这个轮胎胎面和胎侧胎面※10传统上采用石油衍生橡胶制成，但在这款原型轮胎中，所有石油衍生橡胶均已替换为生物乙醇衍生丁二烯橡胶和天然橡胶，因此两个部件中的橡胶均仅由可持续橡胶材料制成。此外，原型轮胎的材料性能与传统石油基橡胶相当。
Super Super Project 正在利用材料设计平台 (MDPF) 概念取得进展，以将结果投入实际应用。在该项目中，NEDO、AIST、ADMAT和横滨橡胶将进一步建立高通量催化剂开发设备组，该设备组将成为MDPF的一部分并积累数据。这将进一步提高生产力并加速应用于其他材料的开发，迎接可持续资源社会实施的挑战，为实现碳中和和脱碳社会做出贡献。
横滨橡胶还在实施中期管理计划“横滨转型 2023 (YX2023)”ESG 管理※11，我们采用了“考虑未来”的口号，并致力于通过我们的业务活动为解决社会问题做出贡献。作为我们实现碳中和以保护全球环境的努力的一部分，我们将致力于开发可持续原材料采购技术。