研究開発組織

地球環境研究所

地球環境研究所は、1991年に開設された地球環境研究室を、2002年に研究所として改め設置されました。東レの有機合成技術、高分子技術、ナノ加工技術を基盤として、水処理分野のすべての膜製品を自社開発、事業化しています。

高ホウ素除去海水淡水化用逆浸透膜表面高ホウ素除去海水淡水化用逆浸透膜表面
※2008 年度日経地球環境技術賞技術賞受賞

世界的に水の需要が増加する一方、水資源の枯渇、水質の悪化が地球規模での重要な問題となり、持続可能な水資源を確保する技術が求められています。地球環境研究所は、ナノテクノロジーを活用した高分子分離膜技術を中心に、技術の深化・展開を図り、各種水処理ニーズに対応した研究を行っています。これまでに、超純水製造、海水淡水化や下水処理・再利用用途などに使用される逆浸透(RO)膜をはじめ、ナノろ過(NF)膜・限外ろ過(UF)膜・精密ろ過(MF)膜など、水資源問題の解決に貢献するすべての種類の水処理用分離膜製品を生み出してきました。また、最近では水処理以外にも先端融合研究所のバイオ技術と融合した膜利用発酵技術、分離精製技術の開発も行っています。

RO膜においては、近年世界最大の膜法海水淡水化プラント向けに高性能RO膜の開発に成功し、その受注に至りました。この高性能RO膜は、独自の技術で、サブナノメーター(オングストローム=100億分の1m)の精度で孔径など微細構造を制御することにより世界最高レベルのホウ素除去性能と高造水量とを両立させました。
ホウ素は動物体内に摂取されると特に生殖阻害毒性を引き起こすことが知られており、飲料水中の規制物質の一つとなっています。東レの海水淡水化用RO膜は、長期間にわたりこれらの有害物質を安定して除去し、高品質水の提供で世の中に大きく貢献しています。

UF膜およびMF膜では、数ナノ~数十ナノメーターで細孔構造を制御したPVDF中空糸膜を開発し、飲料水製造、産業用水製造、海水淡水化前処理、下水再利用の前処理用途などでその高い分離性能が認められています。さらに、下廃水の浄化に活用する膜分離活性汚泥法(MBR)用PVDF浸漬型MF膜は、膜表面の微細孔径を活性汚泥粒子よりはるかに細かな孔径に制御して汚泥を目詰まりしにくくし、かつ孔数を多くすることで高透水性との両立を実現しており、すでに世界の数百カ所のプラントで稼働しています。

そして、種々の水源と用途に応じて高いパフォーマンスとコスト削減を実現するため、RO膜、NF膜、UF膜、MF膜など複数の膜を組み合わせた統合的膜処理システム(Integrated Membrane System, IMS)の研究・開発も行っています。一例として、北九州市において、北九州市、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)、(株)日立プラントテクノロジー(現:(株)日立製作所 インフラシステム社)などとともに、「ウォータープラザ構想」を推進し、海水淡水化と下水再利用の統合による低コスト・低動力の新規造水システムの実証を行い、省エネルギーで環境に調和した水循環システムを構築しました。

また、当社の保有する水処理膜を応用した水処理技術のグローバルな研究・開発を加速させるため、シンガポールに設立したToray Singapore Water ResearchCenter[TSWRC]および上海の東麗先端材料研究開発(中国)有限公司の水処理研究所と連携しながら、世界トップレベルの「水処理膜およびその利用技術」の研究・開発を進めています。

  • 東レのRO膜エレメントを用いたアフリカ最大のハンマ海水淡水化プラント(アルジェリア)東レのRO膜エレメントを用いたアフリカ最大のハンマ海水淡水化プラント(アルジェリア)
  • 東レのRO膜エレメントを用いた西半球最大のポイントリサ海水淡水化プラント(トリニダード・トバゴ)東レのRO膜エレメントを用いた西半球最大のポイントリサ海水淡水化プラント(トリニダード・トバゴ)
  • 東レの中空糸膜モジュールを用いた韓国最大の膜法浄水設備(韓国 公州)東レの中空糸膜モジュールを用いた韓国最大の膜法浄水設備(韓国 公州)
    ※PVDF中空糸膜モジュールは2007年度化学工学会技術賞受賞
  • 2009 年8 月に設立されたToray Singapore Water Research Center [TSWRC] の研究室2009 年8 月に設立されたToray Singapore Water Research Center [TSWRC] の研究室

研究開発の歩み(抜粋)

1981 逆浸透膜 ロメンブラ®の生産開始
1991 地球環境研究室(滋賀)を開設
1998 PAN中空糸UF膜 トレフィル®の生産開始
2002 地球環境研究所に改名
2005 PVDF中空糸膜 トレフィル®の生産技術確立
MBR用PVDF平膜 メンブレイ®の生産技術確立
2009 Toray Singapore Water Research Center[TSWRC]を開設